WebGPU

1. はじめに

このセクションは規定ではありません。

グラフィックス処理ユニット（GPU）は、パーソナルコンピュータにおいて豊かなレンダリングや計算アプリケーションを可能にする重要な役割を担っています。 WebGPUは、Web上でGPUハードウェアの機能を公開するAPIです。 このAPIは、（2014年以降の）ネイティブGPU APIに効率良くマッピングできるよう、ゼロから設計されています。 WebGPUはWebGLとは関係なく、OpenGL ESを明示的にターゲットとしていません。

WebGPUは物理的なGPUハードウェアをGPUAdapterとして扱います。 アダプターへの接続は GPUDeviceを介し、リソースの管理やデバイスのGPUQueueによるコマンド実行を行います。 GPUDeviceは、処理ユニットへ高速アクセス可能な独自メモリを持つ場合があります。 GPUBufferや GPUTextureは、GPUメモリに裏付けられた物理リソースです。 GPUCommandBufferや GPURenderBundleは、ユーザーが記録したコマンドのコンテナです。 GPUShaderModuleはシェーダーコードを格納します。他のリソース、例えばGPUSamplerや GPUBindGroupは、GPUが 物理リソースを利用する方法を構成します。

GPUはGPUCommandBufferでエンコードされたコマンドを実行し、データをパイプライン（固定機能とプログラム可能ステージの混在）へ流します。プログラム可能ステージは シェーダー（GPU上で動作する専用プログラム）を実行します。 パイプラインのほとんどの状態は GPURenderPipelineや GPUComputePipelineオブジェクトで定義されます。それ以外の状態は、コマンド beginRenderPass()や setBlendConstant()などでエンコード時に設定されます。

2. 悪意ある利用への考慮事項

このセクションは規定ではありません。 このAPIをWebで公開することによるリスクについて説明します。

2.1. セキュリティの考慮事項

WebGPUのセキュリティ要件はWebの従来通りであり、変更できません。 一般的なアプローチは、すべてのコマンドをGPUに到達する前に厳格に検証し、ページが自身のデータだけ操作できるようにすることです。

2.1.1. CPUベースの未定義動作

WebGPU実装は、ユーザーによるワークロードをターゲットプラットフォーム固有のAPIコマンドに変換します。ネイティブAPIはコマンドの正しい使用方法を規定しており（例:vkCreateDescriptorSetLayout）、有効な利用規則を守らない場合の結果は保証されません。 これは「未定義動作」と呼ばれ、攻撃者が自身の所有しないメモリにアクセスしたり、ドライバに任意のコードを実行させたりすることに悪用される可能性があります。

安全でない利用を禁止するため、WebGPUの許容動作範囲は全ての入力に対して定義されています。 実装はユーザーからの全ての入力を検証し、有効なワークロードのみドライバへ到達させる必要があります。本書では全てのエラー条件とその取り扱いについて規定しています。 例えば、copyBufferToBuffer()の「source」と「destination」の両方で、交差する範囲の同一バッファを指定すると、 GPUCommandEncoderはエラーを生成し、他の操作は行われません。

エラー処理の詳細は§ 22 エラーとデバッグを参照してください。

2.1.2. GPUベースの未定義動作

WebGPUのシェーダーはGPUハードウェア内部の計算ユニットで実行されます。ネイティブAPIでは、一部のシェーダー命令がGPU上で未定義動作となる場合があります。 これに対応するため、WebGPUではシェーダー命令セットとその動作を厳密に定義しています。シェーダーがcreateShaderModule()に渡される際、 WebGPU実装はプラットフォーム固有シェーダーへの変換や最適化を行う前に、必ず検証を行います。

2.1.3. 未初期化データ

一般に、新しいメモリの割り当ては、システム上で他のアプリケーションが残したデータが露出する可能性があります。 これに対処するため、WebGPUは概念的にすべてのリソースをゼロ初期化しますが、実際には開発者が手動で内容を初期化する場合はこの手順を省略することもあります。 シェーダー内の変数や共有ワークグループメモリもこれに含まれます。

ワークグループメモリのクリア方法はプラットフォームにより異なります。 ネイティブAPIがクリア機能を提供しない場合、WebGPU実装は計算シェーダー内で全呼び出しを使ってクリアを行い、同期後に開発者のコード実行を続行します。

2.1.4. シェーダー内の範囲外アクセス

シェーダーは物理リソースへ直接（例："uniform" GPUBufferBinding）、またはテクスチャユニット（座標変換を扱う固定機能ハードウェアブロック）経由でアクセスできます。 WebGPU APIの検証では、シェーダーへの全入力が提供され、使用法・型が正しいことのみ保証できます。 テクスチャユニットが関与しない場合、データへのアクセスが範囲内であることはAPIレベルでは保証できません。

シェーダーがアプリケーション所有外のGPUメモリへアクセスするのを防ぐため、WebGPU実装はドライバの「堅牢なバッファアクセス」モードを有効化し、アクセスをバッファ範囲内に制限する場合があります。

または、手動で範囲外チェックを挿入するようにシェーダーコードを変換することもできます。この場合、範囲外チェックは配列インデックスへのアクセスにのみ適用されます。構造体の単純なフィールドアクセスについては、ホスト側のminBindingSize検証により不要です。

シェーダーが物理リソース範囲外のデータを読み込もうとした場合、実装は以下のいずれかを許容します:

1. リソース範囲内の他の場所の値を返す

2. 値ベクトル "(0, 0, 0, X)"（Xは任意）を返す

3. 描画またはディスパッチ呼び出しを部分的に破棄する

シェーダーが物理リソース範囲外へデータを書き込もうとした場合、実装は以下のいずれかを許容します:

1. リソース範囲内の他の場所へ値を書き込む

2. 書き込み操作を破棄する

3. 描画またはディスパッチ呼び出しを部分的に破棄する

2.1.5. 無効なデータ

CPUからGPUへ浮動小数点データをアップロードする場合や、GPU上で生成する場合、無限大やNaN（非数）など、正しい数値に対応しない2進表現になる場合があります。このときのGPUの動作は、IEEE-754標準に準拠したGPUハードウェア実装の精度に依存します。 WebGPUは、無効な浮動小数点数値の導入が算術計算結果のみに影響し、それ以外の副作用は生じないことを保証します。

2.1.6. ドライバのバグ

GPUドライバも他のソフトウェア同様、バグの影響を受けます。バグが発生した場合、攻撃者がドライバの誤動作を利用して特権外のデータへアクセスする可能性があります。 このリスク低減のため、WebGPUワーキンググループは、WebGL同様にWebGPU適合テストスイート（CTS）をGPUベンダーのドライバテスト工程に統合するよう協力します。 WebGPU実装では、既知のバグへの対応策を講じ、回避困難なバグがあるドライバではWebGPUの利用を無効化することが期待されます。

2.1.7. タイミング攻撃

2.1.7.1. コンテンツ・タイムラインのタイミング

WebGPUはJavaScriptに新しい状態（コンテンツタイムライン）を公開しません。これは、エージェントが エージェントクラスタ内で共有するものです。 コンテンツタイムラインの状態（例：[[mapping]]）は、 明示的なコンテンツタイムラインタスク（通常のJavaScript同様）時のみ変更されます。

2.1.7.2. デバイス／キュー・タイムラインのタイミング

書き込み可能なストレージバッファや他の呼び出し間通信は、キュータイムライン上で高精度タイマー構築に利用される場合があります。

オプション機能"timestamp-query"もGPU操作の高精度タイミングを提供します。セキュリティ・プライバシー対策として、タイミングクエリ値は低精度に揃えられます：詳細はcurrent queue timestampを参照。特に以下の点に注意してください：

• デバイスタイムラインは通常、複数のオリジンで共有されるプロセスで動作するため、COOP/COEPによるクロスオリジン分離はデバイス／キュー・タイムラインのタイマー分離を提供しません。

• キュータイムラインの作業はデバイスタイムラインから発行され、GPUハードウェア上で実行される際、CPUプロセスと同様の分離（Meltdown対策など）が保証されない場合があります。

• GPUハードウェアは一般にSpectre型攻撃には脆弱ではありませんが、WebGPUがソフトウェア実装の場合、共有プロセス上で動作し、分離による対策ができません。

2.1.8. Row hammer攻撃

Row hammerはDRAMセルの状態漏洩を利用する攻撃手法です。GPUでも利用される可能性があります。 WebGPUは特別な対策を持たず、プラットフォームレベルの対策（メモリリフレッシュ間隔短縮など）に依存します。

2.1.9. サービス妨害（DoS）

WebGPUアプリケーションはGPUメモリや計算ユニットへアクセス可能です。WebGPU実装は、他のアプリケーションの応答性維持のため、利用可能なGPUメモリ量を制限する場合があります。 GPU処理時間については、アプリケーションが数秒以上GPUの応答を止めないよう「ウォッチドッグ」タイマーを設けることもできます。 これらの対策はWebGLでも用いられています。

2.1.10. ワークロード識別

WebGPUは同一マシン上で動作する他プログラム（Webページ）と共有される制約付きグローバルリソースへアクセスします。アプリケーションは、これら共有リソースの利用パターンから、他ページで実行中のワークロードを間接的に推測することが可能です。 これらの問題は、JavascriptでのシステムメモリやCPU実行スループットに関する問題と同様です。WebGPUは追加の対策を提供しません。

2.1.11. メモリリソース

WebGPUは、VRAMなどのマシングローバルメモリヒープからの失敗可能な割り当てを公開します。 これにより、あるヒープ種別の残りメモリ量を、割り当てを試みて失敗を監視することで推測できます。

GPUは内部的に1つ以上（通常は2つのみ）のメモリヒープを、全アプリケーションで共有しています。ヒープが枯渇するとWebGPUはリソース作成に失敗します。 これは観測可能であり、悪意あるアプリケーションが他アプリケーションのヒープ利用状況や割り当て量を推測できる場合があります。

2.1.12. 計算リソース

他サイトが同時にWebGPUを利用すると、処理完了までの時間増加を観測できる場合があります。例えば、サイトが継続的に計算ワークロードをキューへ送り、完了を監視することで、他の何かがGPU利用を開始したことを推測できます。

GPUには演算ユニット、テクスチャサンプリングユニット、アトミックユニット等、個別にテスト可能な多数の部品があります。悪意あるアプリケーションは、これらユニットの負荷状況を感知し、他アプリケーションのワークロードを推測しようとする場合があります。これはJavascriptのCPU実行状況と同様の現実です。

2.1.13. 機能の濫用

悪意あるサイトは、WebGPUが公開する機能を悪用し、ユーザーや体験の利益にならない計算（隠れた暗号通貨マイニング、パスワード解析、レインボーテーブル計算など）を実行する可能性があります。

API利用のこうした用途を防ぐことはできません。ブラウザーが正当なワークロードと悪用ワークロードを区別できないためです。これはWeb上の汎用計算機能（JavaScript、WebAssembly、WebGL）全般に共通する問題で、WebGPUは一部ワークロードの実装・実行を容易または効率化するだけです。

この種の濫用軽減策として、ブラウザーはバックグラウンドタブの操作をスロットリングしたり、リソース大量利用中のタブを警告したり、WebGPU利用可能なコンテキストを制限できます。

ユーザーエージェントは、特に悪意ある利用による高い電力消費に対し、ユーザーへの警告を経験的に発することができます。 そのような警告を実装する場合、JavaScript、WebAssembly、WebGLなどと同様にWebGPUも判断基準に含めるべきです。

2.2. プライバシーの考慮事項

WebGPUのプライバシー考慮事項はWebGLと似ています。GPU APIは複雑であり、開発者が効果的に利用するために、デバイスの機能の様々な側面を必要に応じて公開する必要があります。一般的な対策としては、識別につながる情報を正規化またはビニングし、可能な限り挙動を統一することが含まれます。

ユーザーエージェントは、32個を超える識別可能な構成やバケットを公開してはなりません。

2.2.1. 機器固有の機能と制限

WebGPUは、基盤となるGPUアーキテクチャやデバイス形状に関する多くの詳細を公開できます。 これには利用可能な物理アダプター、GPUやCPUリソースの多数の制限（最大テクスチャサイズなど）、および利用可能なオプションのハードウェア固有機能が含まれます。

ユーザーエージェントは、実際のハードウェア制限を公開する義務はなく、機器固有情報の公開度合いを完全に制御できます。フィンガープリント防止の一手として、すべてのターゲットプラットフォームを少数のビンにまとめる手法があります。全体として、ハードウェア制限の公開によるプライバシーへの影響はWebGLと同等です。

デフォルトの制限値も、ほとんどのアプリケーションがより高い制限を要求せずとも動作できるよう、意図的に十分高く設定されています。 APIの利用は要求された制限値に従い検証されるため、実際のハードウェア機能が偶然ユーザーに露出することはありません。

2.2.2. 機器固有のアーティファクト

WebGLと同様に、機器固有のラスタライズ／精度アーティファクトやパフォーマンス差が観測される場合があります。これにはラスタライズ範囲やパターン、シェーダーステージ間の補間精度、計算ユニットのスケジューリング、その他実行に関する要素が含まれます。

一般に、ラスタライズや精度のフィンガープリントはベンダーごとのほぼ全デバイスで一致します。パフォーマンス差は比較的扱い難いですが、信号としても低い傾向（JS実行性能と同様）です。

プライバシー重視のアプリケーションやユーザーエージェントは、こうしたアーティファクトを除去するためにソフトウェア実装を利用すべきです。

2.2.3. 機器固有のパフォーマンス

ユーザーを識別するもう一つの要素は、GPU上の特定操作の性能測定です。低精度タイミングでも、操作の繰り返し実行により、ユーザーのマシンが特定ワークロードに強いかどうかが判明します。 これはWebGLやJavascriptにも存在する一般的なベクトルですが、信号としては低く、完全な正規化は困難です。

WebGPUの計算パイプラインは、固定機能ハードウェアに妨げられないGPUアクセスを公開します。これによりユニークなデバイスフィンガープリントのリスクが高まります。ユーザーエージェントは論理的なGPU呼び出しと実際の計算ユニットを分離する等の対策でリスク低減が可能です。

2.2.4. ユーザーエージェントの状態

本仕様は、オリジンごとの追加ユーザーエージェント状態を定義していません。 ただし、ユーザーエージェントは高負荷なコンパイル結果（GPUShaderModule、 GPURenderPipeline、 GPUComputePipeline等）のコンパイルキャッシュを持つことが期待されます。 これらのキャッシュはWebGPUアプリケーションの初回訪問後の読み込み時間短縮に重要です。

仕様上は、これらのキャッシュは非常に高速なコンパイルと区別できませんが、アプリケーション側ではcreateComputePipelineAsync()の解決にかかる時間を容易に測定でき、オリジン間で情報漏洩する可能性があります（例：「ユーザーがこの特定のシェーダーでサイトへアクセスしたか」）。そのためユーザーエージェントはストレージ分割のベストプラクティスに従うべきです。

システムのGPUドライバも独自のシェーダーやパイプラインのコンパイルキャッシュを持つ場合があります。ユーザーエージェントは可能な限りこれらを無効化するか、パーティションごとのデータをシェーダーへ加えて、GPUドライバが別物とみなすようにすることもできます。

2.2.5. ドライバのバグ

セキュリティの考慮事項で述べた懸念に加え、ドライバのバグはユーザーの識別手段となる挙動差を生じる場合があります。セキュリティの考慮事項に記載の対策（GPUベンダーとの協調、既知問題へのワークアラウンド実装等）もここで適用されます。

2.2.6. アダプタ識別子

WebGLの過去の経験から、開発者がGPUの種類を特定可能であることが、堅牢なGPUベースコンテンツの作成・保守に正当な必要があることが示されています。例として、既知のドライババグがあるアダプタを特定して回避したり、特定ハードウェアで性能が期待通りでない機能を避けたりする場合などです。

しかしアダプタ識別子の公開はフィンガープリント情報の増加につながるため、識別精度の制限が望まれます。

堅牢なコンテンツとプライバシー保護のバランスを取るため、いくつかの対策が可能です。まず、ユーザーエージェントが既知のドライバ問題を特定し回避することで、開発者の負担を軽減できます（これはブラウザがGPU利用を始めて以来行われています）。

アダプタ識別子をデフォルトで公開する場合、可能な限り幅広く（ベンダーや一般的なアーキテクチャのみ）しつつ有用性を保つべきです。場合によっては、実際のアダプタの合理的な代理となる識別子を報告する場合もあります。

バグ報告など、アダプタの詳細情報が有用な場合は、ユーザーの同意を得て追加情報をページに公開することが可能です。

最後に、ユーザーエージェントは、強化プライバシーモードなど適切と判断した場合、アダプタ識別子を一切報告しない裁量を常に持ちます。

3. 基本事項

3.1. 規約

3.1.1. 構文上の省略形

本仕様では、以下の構文上の省略形を使用します:

.（ドット）構文。プログラミング言語で一般的です。

「Foo.Bar」は「値（またはインターフェース）FooのBarメンバー」を意味します。 Fooが順序付きマップであり、BarがFooに存在しない場合はundefinedを返します。

「Foo.Barが提供されている」は「値FooのマップにBarメンバーが存在する」ことを意味します。

?.（オプショナルチェーン）構文。JavaScript由来です。

「Foo?.Bar」は「Fooがnullまたはundefined、またはBarがFooに存在しない場合はundefined、それ以外はFoo.Bar」を意味します。

例として、bufferがGPUBufferの場合、 buffer?.\[[device]].\[[adapter]]は 「bufferがnullまたはundefinedならundefined、 それ以外はbufferの\[[device]]内部スロットの\[[adapter]]内部スロット」を指します。

??（ヌリッシュ合体）構文。JavaScript由来です。

「x ?? y」は「xがnullまたはundefinedでないならx、そうでなければy」です。

スロットバック属性

同名の内部スロットで裏付けられるWebIDL属性です。可変の場合と不可変の場合があります。

3.1.2. WebGPUオブジェクト

WebGPUオブジェクトは、WebGPUインターフェースと内部オブジェクトから構成されます。

WebGPUインターフェースは、WebGPUオブジェクトの公開インターフェースと状態を定義します。 作成されたコンテンツタイムライン上で利用でき、JavaScript公開WebIDLインターフェースです。

GPUObjectBaseを含むインターフェースはすべてWebGPUインターフェースです。

内部オブジェクトは、WebGPUオブジェクトの状態をデバイスタイムライン上で追跡します。 内部オブジェクトの可変状態の読み書きは、単一の順序付けられたデバイスタイムライン上でのみ実行されます。

以下の特別なプロパティ型がWebGPUオブジェクトに定義できます:

不変プロパティ

オブジェクト初期化時に設定される読み取り専用スロット。任意のタイムラインからアクセスできます。

注意: このスロットは不変なので、必要に応じて複数のタイムラインでコピーを持つことができます。 不変プロパティは、本仕様で複数コピーの記述を避けるためこう定義されています。

[[角括弧付き]]の場合は内部スロット。
角括弧なしの場合はスロットバック属性です。

コンテンツタイムラインプロパティ

オブジェクト作成時のコンテンツタイムラインでのみアクセス可能なプロパティ。

[[角括弧付き]]の場合は内部スロット。
角括弧なしの場合はスロットバック属性です。

デバイスタイムラインプロパティ

内部オブジェクトの状態を追跡し、作成されたデバイスタイムラインでのみアクセス可能なプロパティ。デバイスタイムラインプロパティは可変です。

デバイスタイムラインプロパティは[[角括弧付き]]で内部スロットです。

キュータイムラインプロパティ

内部オブジェクトの状態を追跡し、作成されたキュータイムラインでのみアクセス可能なプロパティ。キュータイムラインプロパティは可変です。

キュータイムラインプロパティは[[角括弧付き]]で内部スロットです。

interface mixin GPUObjectBase {
    attribute USVString label;
};

GPUObjectBase には以下の不変プロパティがあります:

[[device]]型 device（readonly）

内部オブジェクトの所有するデバイスです。

このオブジェクトの内容への操作はassertで デバイスタイムライン上で動作し、デバイスが有効であることを検証します。

GPUObjectBase には以下のコンテンツタイムラインプロパティがあります:

label型 USVString

開発者が指定するラベル。実装定義の方法で利用されます。 ブラウザ、OS、その他ツールが、基盤となる内部オブジェクトを開発者へ識別するために使用可能です。 例：GPUError メッセージ、コンソール警告、ブラウザデベロッパーツール、プラットフォームデバッグユーティリティなどで表示されます。

注意:

実装はラベルを使ってWebGPUオブジェクトの識別を強化したエラーメッセージを推奨します。

ただし、これは唯一の識別方法である必要はありません。 実装は他の利用可能な情報も活用 すべき です。ラベルがない場合など、例えば:

• GPUTextureの親ラベルをGPUTextureView表示時に利用

• GPUCommandEncoderの親ラベルを GPURenderPassEncoderやGPUComputePassEncoder表示時に利用

• GPUCommandEncoderのソースラベルをGPUCommandBuffer表示時に利用

• GPURenderBundleEncoderのソースラベルをGPURenderBundle表示時に利用

注意:

label はGPUObjectBaseのプロパティです。 2つのGPUObjectBaseラッパーオブジェクトは、同じ基盤オブジェクトを参照していても、ラベル状態は完全に分離しています （例：getBindGroupLayout()で返された場合）。 labelプロパティは、JavaScriptから設定された場合のみ変更されます。

つまり、1つの基盤オブジェクトが複数ラベルと関連付けられる場合があります。 本仕様ではラベルがデバイスタイムラインに伝搬する方法は定義しません。 ラベルの利用方法は完全に実装定義です。エラーメッセージで最新ラベル、全ラベル、あるいはラベルなしを表示する場合があります。

一部ユーザーエージェントが基盤ネイティブAPIのデバッグ機能にラベルを渡す場合があるため、型はUSVStringです。

GPUObjectBase には以下のデバイスタイムラインプロパティがあります:

[[valid]]型 boolean （初期値true）

trueの場合、内部オブジェクトが有効であることを示します。

3.1.3. オブジェクト記述子

オブジェクト記述子は、オブジェクトの作成に必要な情報を保持します。 通常、create*メソッド（GPUDeviceのメソッド）を使って作成されます。

dictionary GPUObjectDescriptorBase {
    USVString label = "";
};

GPUObjectDescriptorBase のメンバーは以下の通りです:

label、型 USVString、デフォルト値 ""

GPUObjectBase.labelの初期値です。

3.2. 非同期性

3.2.1. 無効な内部オブジェクトと伝播する無効性

WebGPUのオブジェクト生成操作はPromiseを返しませんが、内部的には非同期処理です。返されるオブジェクトは内部オブジェクトを参照し、デバイスタイムライン上で操作されます。 例外やリジェクトで失敗するのではなく、多くのエラーは関連するデバイスタイムラインでGPUErrorを生成し、デバイスに通知します。

内部オブジェクトは有効か無効のいずれかです。 無効オブジェクトは後で有効になることはありませんが、 有効オブジェクトが無効化される場合もあります。

作成時にオブジェクトが無効になる場合があります。例えばオブジェクト記述子が有効なオブジェクトを表していない場合や、リソース割り当てに十分なメモリがない場合です。 また、他の無効なオブジェクトから生成した場合（例：無効なGPUTextureに対してcreateView()を呼ぶ場合）も発生します。 このケースは伝播する無効性と呼ばれます。

内部オブジェクトはほとんどの型で作成後に無効になりませんが、使用不能になる場合があります（例：所有デバイスが失われた、destroyedされた、バッファ状態が「destroyed」など）。

一部の型では、作成後に無効になる場合があります。特に、デバイス、アダプター、GPUCommandBuffer、 コマンド／パス／バンドルエンコーダです。

3.2.2. Promiseの順序付け

WebGPUのいくつかの操作はPromiseを返します。

• GPU.requestAdapter()

• GPUAdapter.requestDevice()

• GPUDevice.createComputePipelineAsync()

• GPUDevice.createRenderPipelineAsync()

• GPUShaderModule.getCompilationInfo()

• GPUQueue.onSubmittedWorkDone()

• GPUBuffer.mapAsync()

• GPUDevice.lost

• GPUDevice.popErrorScope()

WebGPUは、これらのPromiseの解決（resolveまたはreject）順序について、以下を除き保証しません:

• あるGPUQueue qに対し、 p1 = q.onSubmittedWorkDone() を先に呼び、 p2 = q.onSubmittedWorkDone() を後で呼んだ場合、p1はp2より先に解決されなければなりません。
• あるGPUQueue qと同じGPUDevice上のGPUBuffer bに対し、 p1 = b.mapAsync() を先に呼び、 p2 = q.onSubmittedWorkDone() を後で呼んだ場合、p1はp2より先に解決されなければなりません。

アプリケーションは他のPromiseの解決順序に依存してはなりません。

3.3. 座標系

レンダリング操作では、以下の座標系を使用します:

• 正規化デバイス座標（NDC）は3次元座標で、次の範囲です:

  • -1.0 ≤ x ≤ 1.0

  • -1.0 ≤ y ≤ 1.0

  • 0.0 ≤ z ≤ 1.0

  • 左下隅は(-1.0, -1.0, z)です。

  注意: z = 0またはz = 1がニア平面として扱われるかはアプリケーション依存です。上記図はz = 0をニア平面としていますが、実際の挙動はシェーダーで使う投影行列、depthClearValue、 depthCompare関数等の組み合わせで決まります。

• クリップ空間座標は4次元（x, y, z, w）です。

  • クリップ空間座標は、頂点のクリップ位置（例：頂点シェーダーのposition出力）やクリップボリュームに使います。

  • 正規化デバイス座標とクリップ空間座標の関係:
    点p = (p.x, p.y, p.z, p.w)がクリップボリューム内にある場合、正規化デバイス座標は(p.x ÷ p.w, p.y ÷ p.w, p.z ÷ p.w)となります。

• フレームバッファ座標は、フレームバッファ内のピクセルを指定します。

  • 2次元座標です。

  • 各ピクセルはx・y方向に1単位分広がります。

  • 左上隅は(0.0, 0.0)です。

  • xは右方向へ増加します。

  • yは下方向へ増加します。

  • 詳細は§ 17 レンダーパス、§ 23.2.5 ラスタライズを参照。

• ビューポート座標は、x・y方向でフレームバッファ座標、z方向で深度を持ちます。

  • 通常は0.0 ≤ z ≤ 1.0ですが、[[viewport]].minDepthやmaxDepthをsetViewport()で設定することで変更できます。

• フラグメント座標はビューポート座標と一致します。

• テクスチャ座標（2DではUV座標とも呼ばれる）は、テクスチャのサンプリングで使われ、texture dimensionに応じた成分数を持ちます。

  • 0 ≤ u ≤ 1.0

  • 0 ≤ v ≤ 1.0

  • 0 ≤ w ≤ 1.0

  • (0.0, 0.0, 0.0)はテクスチャメモリアドレス順で最初のテクセルです。

  • (1.0, 1.0, 1.0)はテクスチャメモリアドレス順で最後のテクセルです。

• ウィンドウ座標または表示座標は、フレームバッファ座標と一致し、外部ディスプレイや類似のインターフェースとのやり取り時に使われます。

注意: WebGPUの座標系はDirectXのグラフィックスパイプラインの座標系に一致します。

3.4. プログラミングモデル

3.4.1. タイムライン

WebGPUの挙動は「タイムライン」で記述されます。 各操作（アルゴリズムとして定義）は、タイムライン上で実行されます。 タイムラインは、操作の順序と、どの状態がどの操作から参照できるかを明確に定義します。

注意: この「タイムライン」モデルは、ブラウザエンジンのマルチプロセスモデル（通常「コンテンツプロセス」と「GPUプロセス」）や、 多くの実装でGPU自体が独立した実行ユニットであることに由来する制約を記述します。 WebGPUの実装は、タイムラインで並列実行する必要はないため、複数プロセスやスレッドは必須ではありません。 （ただし、get a copy of the image contents of a contextのように、他タイムラインの完了を同期的に待つ場合は並行処理が必要です。）

コンテンツタイムライン

Webスクリプトの実行に関連付けられます。 本仕様で記載されているすべてのメソッド呼び出しを含みます。

あるGPUDevice deviceの操作でコンテンツタイムラインへ手順を発行するには、 queue a global task for GPUDevice deviceでその手順を発行します。

デバイスタイムライン

ユーザーエージェントが発行するGPUデバイス操作に関連付けられます。 アダプター、デバイス、GPUリソースや状態オブジェクトの作成を含みます。これらは通常、GPUを制御するユーザーエージェント側から見ると同期的ですが、別プロセスで実行されることもあります。

キュータイムライン

GPUの計算ユニット上での操作の実行に関連付けられます。実際の描画、コピー、計算ジョブなどGPU上で実行される処理を含みます。

タイムライン非依存

上記いずれかのタイムラインに関連します。

不変プロパティimmutable propertiesや 呼び出し元から渡された引数のみを操作する場合、どのタイムラインにも手順を発行できます。

本仕様では、非同期操作は戻り値がコンテンツタイムライン以外のタイムラインで行われる処理に依存する場合に使われます。 APIではPromiseやイベントで表現されます。

3.4.2. メモリモデル

このセクションは規定ではありません。

アプリケーション初期化時にGPUDeviceを取得したら、 WebGPUプラットフォームは以下のレイヤーで構成されると記述できます:

1. 本仕様を実装するユーザーエージェント。

2. このデバイス用の低レベルネイティブAPIドライバを持つオペレーティングシステム。

3. 実際のCPUおよびGPUハードウェア。

WebGPUプラットフォームの各レイヤーは、 ユーザーエージェントが仕様実装時に考慮すべき異なるメモリ型を持つ場合があります:

• スクリプト所有のメモリ（ArrayBufferなど）は、通常GPUドライバからはアクセスできません。

• ユーザーエージェントが、コンテンツ実行とGPUドライバ通信をそれぞれ別プロセスで行う場合、プロセス間共有メモリを用いてデータを転送します。

• 専用GPUは高速な独自メモリを持ち、統合GPUは通常システムメモリを共有します。

ほとんどの物理リソースは、 GPUによる計算やレンダリングに効率的なメモリ型で割り当てられます。 ユーザーがGPUに新しいデータを提供する必要がある場合、データがプロセス境界を越えてGPUドライバと通信するユーザーエージェント部分へ届き、 さらにドライバに見えるようにする必要があります（これはドライバ割り当てのステージングメモリへのコピーを伴う場合もあります）。 最後に、専用GPUメモリへ転送され、内部レイアウトがGPU操作に最適な形へ変換されることもあります。

これらすべての遷移は、ユーザーエージェントによるWebGPU実装で処理されます。

注意: この例は最悪ケースを記述していますが、実際の実装ではプロセス境界を越えない場合や、 ドライバ管理メモリをArrayBufferとして直接公開し、データコピーを回避できる場合もあります。

3.4.3. リソースの使用法

物理リソースは、内部使用法としてGPUコマンドで利用できます。

input

描画やディスパッチ呼び出しの入力データ用バッファ。内容は保持されます。 buffer INDEX、 buffer VERTEX、 buffer INDIRECTで許可されます。

constant

シェーダーから見て定数となるリソースバインディング。内容は保持されます。 buffer UNIFORM または texture TEXTURE_BINDINGで許可されます。

storage

読み書き可能なストレージリソースバインディング。 buffer STORAGE または texture STORAGE_BINDINGで許可されます。

storage-read

読み取り専用ストレージリソースバインディング。内容は保持されます。 buffer STORAGE または texture STORAGE_BINDINGで許可されます。

attachment

レンダーパスで読み書き出力アタッチメントや書き込み専用リゾルブターゲットとして使うテクスチャ。 texture RENDER_ATTACHMENTで許可されます。

attachment-read

レンダーパスで読み取り専用アタッチメントとして使うテクスチャ。内容は保持されます。 texture RENDER_ATTACHMENTで許可されます。

サブリソースは、バッファ全体またはテクスチャのサブリソースです。

使用法が互換使用法リストにだけ組み合わされるよう強制することで、APIはメモリ操作のデータ競合発生タイミングを制限できます。 この性質により、WebGPU向けに書かれたアプリケーションが異なるプラットフォームでも修正なしで動作しやすくなります。

3.4.4. 同期

使用法範囲は、マップであり、サブリソースからlist<内部使用法>>への対応です。 各使用法範囲は、互いに同時実行可能な一連の操作範囲をカバーし、その範囲内ではサブリソースの使用法が一貫した互換使用法リストでなければなりません。

使用法範囲はエンコード時に構築・検証されます:

• dispatchWorkgroups()内

• dispatchWorkgroupsIndirect()内

• GPURenderPassEncoder.end()時

• GPURenderBundleEncoder.finish()時

使用法範囲は以下の通り:

• 計算パスでは、各ディスパッチコマンド（dispatchWorkgroups() や dispatchWorkgroupsIndirect()） が1つの使用法範囲です。

  サブリソースは、ディスパッチでアクセス可能性がある場合に使用されます。例:

  • 現在のGPUComputePipelineの[[layout]]でバインドグループから参照されるすべてのサブリソース

  • ディスパッチ呼び出しで直接使われるバッファ（例：インダイレクトバッファ）

  注意: 計算パスの状態設定コマンド（setBindGroup()など）は、 バインドしたリソース自体を使用法範囲に直接加えません。ディスパッチコマンド時に状態が参照されて検証されます。

• 1つのレンダーパスが1つの使用法範囲です。

  サブリソースは、状態設定コマンドも含め、任意のコマンドで参照された場合に使用法範囲として扱われます（計算パスと異なり）。例:

  • setVertexBuffer()で設定されたバッファ

  • setIndexBuffer()で設定されたバッファ

  • setBindGroup()で設定されたバインドグループから参照されるすべてのサブリソース

  • 描画呼び出しで直接使われるバッファ（例：インダイレクトバッファ）

注意: コピーコマンドは単独の操作であり、使用法範囲検証には使いません。自己競合防止のため独自検証を行います。

3.5. コア内部オブジェクト

3.5.1. アダプター

アダプターは、システム上のWebGPU実装を識別します。 これは、ブラウザの基盤となるプラットフォーム上の計算／レンダリング機能のインスタンス、そしてその機能上に構築されたブラウザのWebGPU実装のインスタンスの両方を指します。

アダプターは GPUAdapter で公開されます。

アダプターは基盤実装を一意に表しません。 requestAdapter() を複数回呼ぶと、毎回異なるアダプターオブジェクトが返されます。

各アダプターオブジェクトは、1つのデバイスしか生成できません。 requestDevice() に成功すると、アダプターの[[state]] は"consumed" に変化します。 さらに、アダプターオブジェクトはいつでも期限切れになる場合があります。

注意: これにより、アプリケーションはデバイス生成時に最新のシステム状態を利用したアダプター選択を行えます。 また、初回初期化、アダプターの抜き差しによる再初期化、テスト用のGPUDevice.destroy() 呼び出しによる再初期化など、様々なシナリオで堅牢性が高まります。

アダプターは、広い互換性・予測可能な挙動・プライバシー向上などを目的に、著しい性能低下を伴う場合、フォールバックアダプターと見なされる場合があります。すべてのシステムでフォールバックアダプターが利用可能である必要はありません。

アダプターには次の不変プロパティがあります:

[[features]] 型 ordered set<GPUFeatureName> （読み取り専用）

このアダプター上でデバイス生成に利用可能な機能。

[[limits]] 型 supported limits （読み取り専用）

このアダプター上でデバイス生成に利用可能な最良の制限値。

各アダプター制限値は、supported limits内のデフォルト値と同等またはより良い値でなければなりません。

[[fallback]] 型 boolean （読み取り専用）

trueの場合、このアダプターはフォールバックアダプターです。

[[xrCompatible]] 型 boolean

trueの場合、このアダプターはWebXRセッションとの互換性を持つようにリクエストされたことを示します。

アダプターには次のデバイスタイムラインプロパティがあります:

[[state]] 初期値 "valid"

"valid"

このアダプターはデバイス生成に利用可能です。

"consumed"

このアダプターはすでにデバイス生成に利用されており、再利用できません。

"expired"

このアダプターは他の理由で期限切れになっています。

3.5.2. デバイス

デバイスは、アダプターの論理的インスタンスであり、 これを通じて内部オブジェクトが生成されます。

デバイスは GPUDevice を通じて公開されます。

デバイスは、そこから生成されたすべての内部オブジェクトの排他的な所有者です。 デバイスが無効（失われたまたは destroyed）になると、 それとその上で生成されたすべてのオブジェクト（直接：createTexture()、間接：createView()など）は、 暗黙的に利用不可となります。

デバイスには以下の不変プロパティがあります：

[[adapter]] 型 アダプター （読み取り専用）

このデバイスが生成されたアダプターです。

[[features]] 型 ordered set<GPUFeatureName> （読み取り専用）

このデバイス上で利用できる機能（生成時に算出）。 基盤アダプターが他の機能をサポートしていても、追加機能は利用できません。

[[limits]] 型 supported limits （読み取り専用）

このデバイスで利用できる制限値（生成時に算出）。 基盤アダプターがより良い制限値をサポートしていても、追加利用はできません。

デバイスには以下のコンテンツタイムラインプロパティがあります：

[[content device]] 型 GPUDevice （読み取り専用）

このデバイスに関連付けられたコンテンツタイムラインの GPUDevice インターフェース。

ユーザーエージェントがデバイスへのアクセスを取り消す必要がある場合は、 lose the device(device, "unknown") をデバイスのデバイスタイムライン上で呼び出します。 この操作は、同タイムライン上でキューされている他の操作よりも先に実行される場合があります。

操作が失敗し、その副作用がデバイス上のオブジェクトの状態を可視的に変化させたり、内部実装／ドライバ状態を破損する可能性がある場合は、 その変更が可視化されるのを防ぐため、デバイスを失うべきです。

注意: アプリケーションが（destroy()で）明示的に開始しないすべてのデバイス喪失については、 ユーザーエージェントはlostプロミスが処理されている場合でも、開発者向け警告を無条件で表示するべきです。 これらのシナリオは稀であるべきですが、WebGPU APIの多くがアプリケーションのランタイムフローを中断しないため（検証エラーなし、ほとんどのPromiseは通常通り解決）、シグナルは開発者にとって重要です。

3.6. オプション機能

WebGPUのアダプターやデバイスは機能を持ちます。 これは、WebGPUの機能が実装ごとに異なることを示すもので、主にハードウェアやシステムソフトウェアの制約によるものです。 機能は機能（feature）または制限（limit）のいずれかです。

ユーザーエージェントは、32個を超える識別可能な構成やバケットを公開してはなりません。

アダプターの機能は§ 4.2.1 アダプター機能保証に準拠しなければなりません。

サポートされている機能だけがrequestDevice()で要求可能です。 サポートされていない機能を要求すると失敗します。

デバイスの機能は"新しいデバイス"で決定され、アダプターのデフォルト（機能なし・デフォルトのsupported limits）から始まり、requestDevice()で要求された機能が加えられます。 これらの機能は、アダプターの機能に関係なく強制されます。

プライバシーの考慮事項については § 2.2.1 機器固有の機能と制限 を参照してください。

3.6.1. 機能

機能は、すべての実装でサポートされているわけではないWebGPUのオプション機能セットです。主にハードウェアやシステムソフトウェアの制約により左右されます。

すべての機能はオプションですが、アダプターはその可用性についてある程度の保証をします（§ 4.2.1 アダプター機能保証参照）。

デバイスは、生成時に決定された機能のみをサポートします（§ 3.6 オプション機能参照）。 API呼び出しは、これらの機能（アダプターの機能ではなく）に従って検証を行います。

• 既存のAPIサーフェスを新しい方法で利用すると、通常は検証エラーとなります。

• 複数種類のオプションAPIサーフェスがあります：

  • 新しいメソッドやenum値を使うと常にTypeErrorを投げます。

  • 新しい辞書メンバーを型が正しい非デフォルト値で使うと、通常は検証エラーとなります。

  • 新しいWGSLのenableディレクティブを使うと、常にcreateShaderModule()で検証エラーとなります。

各機能が有効にする機能内容の説明は機能一覧を参照してください。

注意: 機能を有効化することが必ずしも望ましいとは限りません。有効化によってパフォーマンスに影響が出る場合があります。 このため、またデバイスや実装間の移植性向上のため、アプリケーションは実際に必要となる機能のみを要求するべきです。

3.6.2. 制限

制限は、デバイス上でWebGPUを利用する際の数値的な制約です。

注意: 「より良い」制限値を設定することが必ずしも望ましいとは限りません。パフォーマンスに影響が出る場合があります。 このため、また移植性向上のため、アプリケーションは本当に必要な場合のみデフォルトより良い制限値を要求するべきです。

各制限にはデフォルト値があります。

アダプターは常にデフォルトまたはより良い制限値をサポートすることが保証されています（§ 4.2.1 アダプター機能保証参照）。

デバイスは生成時に決定された制限値のみをサポートします（§ 3.6 オプション機能参照）。 API呼び出しは、これらの制限値（アダプターの制限値ではなく）に従って検証されます。より良い／悪い値は利用できません。

任意の制限値について、ある値は他の値よりも優れている場合があります。 優れている制限値は常に検証を緩和し、より多くのプログラムが有効となります。各制限クラスごとに「優れている」の定義があります。

制限値ごとに異なる制限クラスがあります：

最大値

制限はAPIへ渡される値の最大値を強制します。

高い値ほどより良い値です。

設定できるのはデフォルト値以上（≥ デフォルト値）のみです。 より低い値はデフォルト値に丸められます。

アライメント

制限はAPIへ渡される値の最小アライメント（値は制限値の倍数でなければならない）を強制します。

低い値ほどより良い値です。

設定できるのはデフォルト値以下かつ2の累乗（≤ デフォルト値）のみです。 2の累乗でない値は無効です。 より高い2の累乗値はデフォルト値に丸められます。

supported limitsオブジェクトは、WebGPUで定義されるすべての制限値を保持します：

3.6.2.1. GPUSupportedLimits

GPUSupportedLimits は、アダプターまたはデバイスのサポートされる制限値を公開します。 GPUAdapter.limits および GPUDevice.limits を参照してください。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUSupportedLimits {
    readonly attribute unsigned long maxTextureDimension1D;
    readonly attribute unsigned long maxTextureDimension2D;
    readonly attribute unsigned long maxTextureDimension3D;
    readonly attribute unsigned long maxTextureArrayLayers;
    readonly attribute unsigned long maxBindGroups;
    readonly attribute unsigned long maxBindGroupsPlusVertexBuffers;
    readonly attribute unsigned long maxBindingsPerBindGroup;
    readonly attribute unsigned long maxDynamicUniformBuffersPerPipelineLayout;
    readonly attribute unsigned long maxDynamicStorageBuffersPerPipelineLayout;
    readonly attribute unsigned long maxSampledTexturesPerShaderStage;
    readonly attribute unsigned long maxSamplersPerShaderStage;
    readonly attribute unsigned long maxStorageBuffersPerShaderStage;
    readonly attribute unsigned long maxStorageTexturesPerShaderStage;
    readonly attribute unsigned long maxUniformBuffersPerShaderStage;
    readonly attribute unsigned long long maxUniformBufferBindingSize;
    readonly attribute unsigned long long maxStorageBufferBindingSize;
    readonly attribute unsigned long minUniformBufferOffsetAlignment;
    readonly attribute unsigned long minStorageBufferOffsetAlignment;
    readonly attribute unsigned long maxVertexBuffers;
    readonly attribute unsigned long long maxBufferSize;
    readonly attribute unsigned long maxVertexAttributes;
    readonly attribute unsigned long maxVertexBufferArrayStride;
    readonly attribute unsigned long maxInterStageShaderVariables;
    readonly attribute unsigned long maxColorAttachments;
    readonly attribute unsigned long maxColorAttachmentBytesPerSample;
    readonly attribute unsigned long maxComputeWorkgroupStorageSize;
    readonly attribute unsigned long maxComputeInvocationsPerWorkgroup;
    readonly attribute unsigned long maxComputeWorkgroupSizeX;
    readonly attribute unsigned long maxComputeWorkgroupSizeY;
    readonly attribute unsigned long maxComputeWorkgroupSizeZ;
    readonly attribute unsigned long maxComputeWorkgroupsPerDimension;
};

3.6.2.2. GPUSupportedFeatures

GPUSupportedFeatures はsetlikeインターフェースです。そのset entriesは、 アダプターまたはデバイスがサポートする機能の GPUFeatureName 値です。GPUFeatureName enumのいずれかの文字列しか含めてはなりません。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUSupportedFeatures {
    readonly setlike<DOMString>;
};

if (adapter.features.has('unknown-feature')) {
    // Use unknown-feature
} else {
    console.warn('unknown-feature is not supported by this adapter.');
}

3.6.2.3. WGSLLanguageFeatures

WGSLLanguageFeatures はnavigator.gpu.wgslLanguageFeaturesで利用可能なsetlikeインターフェースです。 そのset entriesは、実装がサポートするWGSL言語拡張の文字列名です （アダプターやデバイスに関係なく判定されます）。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface WGSLLanguageFeatures {
    readonly setlike<DOMString>;
};

3.6.2.4. GPUAdapterInfo

GPUAdapterInfo はアダプターの識別情報を公開します。

GPUAdapterInfo のメンバーは、特定値の設定が保証されません。値がない場合、その属性は空文字（""）を返します。 どの値を公開するかはユーザーエージェントの裁量であり、端末によっては値が一切設定されないことも十分あり得ます。 したがって、アプリケーションはGPUAdapterInfo の任意の値や値が未設定の場合も必ず扱えるようにする必要があります。

アダプターのGPUAdapterInfo はGPUAdapter.info およびGPUDevice.adapterInfoで公開されます。 この情報は不変です。 あるアダプターに対しては、各GPUAdapterInfo 属性はアクセスするたびに同じ値を返します。

注意: GPUAdapterInfo の属性は初回アクセス時点で不変ですが、実装は各属性の公開値を初回アクセスまで遅延決定しても構いません。

注意: 他のGPUAdapterインスタンス（同じ物理アダプターを表していても）でも、 GPUAdapterInfoの値が異なる場合があります。 ただし、特定のイベント（ページが追加の識別情報取得を許可された場合。現行標準では該当イベント定義なし）がない限り、値は同じにすべきです。

プライバシーの考慮事項については § 2.2.6 アダプター識別子 を参照してください。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUAdapterInfo {
    readonly attribute DOMString vendor;
    readonly attribute DOMString architecture;
    readonly attribute DOMString device;
    readonly attribute DOMString description;
    readonly attribute unsigned long subgroupMinSize;
    readonly attribute unsigned long subgroupMaxSize;
    readonly attribute boolean isFallbackAdapter;
};

GPUAdapterInfo には以下の属性があります：

vendor, 型 DOMString, 読み取り専用

アダプターのベンダー名（利用可能な場合）。なければ空文字。

architecture, 型 DOMString, 読み取り専用

アダプターが属するGPUファミリー・クラス名（利用可能な場合）。なければ空文字。

device, 型 DOMString, 読み取り専用

アダプターのベンダー固有識別子（利用可能な場合）。なければ空文字。

注意: これはアダプター種別を表す値（例：PCIデバイスID）です。シリアル番号など特定機器一意の値ではありません。

description, 型 DOMString, 読み取り専用

ドライバが報告するアダプターの人間可読説明（利用可能な場合）。なければ空文字。

注意: description には整形が一切施されないため、パースは推奨されません。既知のドライバ問題回避など、GPUAdapterInfoで動作変更する場合は、他フィールドを利用すべきです。

subgroupMinSize, 型 unsigned long, 読み取り専用

"subgroups" 機能がサポートされている場合、アダプターの最小サブグループサイズ。

subgroupMaxSize, 型 unsigned long, 読み取り専用

"subgroups" 機能がサポートされている場合、アダプターの最大サブグループサイズ。

isFallbackAdapter, 型 boolean, 読み取り専用

アダプターがフォールバックアダプターかどうか。

3.7. 拡張文書

「拡張文書」とは、新しい機能を説明する追加文書であり、非規定でありWebGPU/WGSL仕様の一部ではありません。 これらは本仕様を基盤として構築される機能を記述し、多くの場合新しいAPI機能フラグやWGSLのenableディレクティブ、他のドラフトWeb標準との連携を含みます。

WebGPUの実装は拡張機能を公開してはなりません。公開すると仕様違反となります。 新しい機能はWebGPU標準（本ドキュメント）やWGSL仕様に統合されるまで、WebGPU標準の一部にはなりません。

3.8. オリジン制限

WebGPUは画像、動画、キャンバスに保存された画像データへのアクセスを許可します。 シェーダーによってGPUへアップロードされたテクスチャ内容を間接的に推測できるため、クロスドメインメディアの利用には制限があります。

WebGPUは、オリジンがクリーンでない画像ソースのアップロードを禁止します。

これは、WebGPUで描画されたキャンバスのorigin-cleanフラグがfalseになることは決してないことも意味します。

画像・動画要素のCORSリクエスト発行については以下を参照してください:

• HTML § 2.5.4 CORS 設定属性

• HTML § 4.8.3 img要素 img

• HTML § 4.8.11 メディア要素 HTMLMediaElement

3.9. タスクソース

3.9.1. WebGPUタスクソース

WebGPUは新しいタスクソース「WebGPUタスクソース」を定義します。 これはuncapturederrorイベントおよびGPUDevice.lostに使用されます。

3.9.2. 自動期限切れタスクソース

WebGPUは新しいタスクソース「自動期限切れタスクソース」を定義します。 これは特定オブジェクトの自動・タイマーによる期限切れ（破棄）に使用されます:

• GPUTexture（getCurrentTexture()で返される）

• GPUExternalTexture（HTMLVideoElementから生成）

自動期限切れタスクソースからのタスクは高優先度で処理すべきです。特に、キューされたらユーザー定義（JavaScript）タスクより先に実行すべきです。

3.10. 色空間とエンコーディング

WebGPUはカラーマネジメントを提供しません。WebGPU内部の値（テクスチャ要素など）はすべて生の数値であり、カラーマネージされた値ではありません。

WebGPUは、カラーマネージされた出力（GPUCanvasConfiguration）や入力 （copyExternalImageToTexture()やimportExternalTexture()）と連携します。 したがって、WebGPU数値と外部色値との間で色変換が必要となります。 各インターフェースポイントごとに、WebGPU数値が解釈されるエンコーディング（色空間、伝達関数、アルファ事前乗算）がローカルに定義されます。

WebGPUは、PredefinedColorSpace enumのすべての色空間を許可します。 各色空間はCSS定義に基づき拡張範囲を持ち、色空間外の値も表現可能です（色度・輝度両方）。

ガマット外の事前乗算RGBA値とは、R/G/Bチャネル値がアルファ値を超えるものです。例：事前乗算sRGB RGBA値[1.0, 0, 0, 0.5]は（非事前乗算）色[2, 0, 0]で50%アルファを表し、CSSではrgb(srgb 2 0 0 / 50%)。 sRGB色域外の色値同様、これは拡張色空間の定義済み点です（ただしアルファ0の場合は色がありません）。 ただし、この値を可視キャンバスへ出力する場合、結果は未定義です（GPUCanvasAlphaMode "premultiplied"参照）。

3.10.1. 色空間変換

色は、上記で定義された方法に従い、ある色空間での表現を別の色空間の表現に変換することで変換されます。

元の値にRGBAチャンネルが4つ未満の場合、欠損している緑／青／アルファチャンネルは順に0, 0, 1として補われ、その後に色空間／エンコーディング変換やアルファプリマルチ化処理が行われます。変換後に宛先が4チャンネル未満を必要とする場合は、余分なチャンネルは無視されます。

注意: グレースケール画像は一般的にその色空間内でRGB値(V, V, V)、またはRGBA値(V, V, V, A)として表現されます。

色は変換中に不可逆的にクランプされません：ある色空間から別の色空間へ変換する際、元の色値が宛先色空間のガマット範囲外の場合は、[0, 1]の範囲外の値になることがあります。例えばsRGBが宛先の場合、元がrgba16floatやDisplay-P3などの広色域だったり、プリマルチプライされてガマット外値を含んでいる場合に発生します。

同様に、元の値が高ビット深度（例：各成分16ビットのPNG）や拡張範囲（例：float16ストレージのcanvas）の場合でも、これらの色は色空間変換を通じて保持され、中間計算の精度も元データの精度以上となります。

3.10.2. 色空間変換省略

色空間・エンコーディング変換の元と先が同じならば、変換は不要です。一般に、変換の任意のステップが恒等関数（no-op）の場合、実装はパフォーマンスのため省略すべきです。

最適なパフォーマンスのため、アプリケーションは色空間やエンコーディング設定を工夫し、必要な変換数を最小化するべきです。 GPUCopyExternalImageSourceInfoの各種画像ソースに関して：

• ImageBitmapの場合：

  • 事前乗算はpremultiplyAlphaで制御。

  • 色空間はcolorSpaceConversionで制御。

• 2Dキャンバスの場合：

  • 常に事前乗算。

  • 色空間はcolorSpaceコンテキスト生成属性で制御。

• WebGLキャンバスの場合：

  • 事前乗算はpremultipliedAlphaオプション（WebGLContextAttributes）で制御。

  • 色空間はWebGLRenderingContextBaseの drawingBufferColorSpace 状態で制御。

注意: これらの機能に依存する前に、各ブラウザの実装サポート状況を確認してください。

3.11. JavaScriptからWGSLへの数値変換

WebGPU APIのいくつかの部分（pipeline-overridable constants や レンダーパスのクリア値）は、WebIDL（double や float）の数値を受け取り、 WGSL値（bool, i32, u32, f32, f16）へ変換します。

4. 初期化

4.1. navigator.gpu

GPUオブジェクトは Window および WorkerGlobalScope コンテキストで利用でき、Navigator および WorkerNavigator インターフェースを通じて navigator.gpu で公開されます。

interface mixin NavigatorGPU {
    [SameObject, SecureContext] readonly attribute GPU gpu;
};
Navigator includes NavigatorGPU;
WorkerNavigator includes NavigatorGPU;

NavigatorGPU には以下の属性があります：

gpu, 型 GPU, 読み取り専用

requestAdapter() などトップレベルエントリポイントを提供するグローバルシングルトン。

4.2. GPU

GPUはWebGPUへの入り口です。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPU {
    Promise<GPUAdapter?> requestAdapter(optional GPURequestAdapterOptions options = {});
    GPUTextureFormat getPreferredCanvasFormat();
    [SameObject] readonly attribute WGSLLanguageFeatures wgslLanguageFeatures;
};

GPUは以下のメソッドを持ちます：

requestAdapter(options)

ユーザーエージェントにアダプターを要求します。 ユーザーエージェントはアダプターを返すかどうか選択し、返す場合は指定オプションに従って決定します。

呼び出し元: GPU this.

引数:

GPU.requestAdapter(options)メソッドの引数

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
options	GPURequestAdapterOptions	✘	✔	アダプター選択基準。

戻り値: Promise<GPUAdapter?>

コンテンツタイムライン手順：

1. contentTimelineを現在のコンテンツタイムラインとする。

2. promiseを新しいPromiseとする。

3. initialization stepsをthisのデバイスタイムラインで発行する。

4. promiseを返す。

デバイスタイムライン initialization steps:

1. 次の手順の要求はすべて満たされなければなりません。

   1. options.featureLevel は 機能レベル文字列でなければなりません。

   満たされ、かつユーザーエージェントがアダプター返却を選択した場合：

   1. adapterにアダプターを、§ 4.2.2 アダプター選択ルールとoptionsの基準に従い、 § 4.2.1 アダプター機能保証に従って選択・初期化する：

      1. adapter.[[limits]] と adapter.[[features]] をアダプターのサポート機能に応じて設定する。 adapter.[[features]] には"core-features-and-limits"が含まれていなければならない。

      2. adapterがフォールバックアダプター基準を満たす場合は adapter.[[fallback]] をtrueに、それ以外はfalseにする。

      3. adapter.[[xrCompatible]] に options.xrCompatible を設定する。

   それ以外の場合：

   1. adapterをnullにする。

2. 以降の手順をcontentTimelineで発行する。

コンテンツタイムライン手順:

1. adapterがnullでなければ：

   1. resolveでpromiseを新しいGPUAdapter（adapterをラップ）で解決する。

2. それ以外はresolveでpromiseをnullで解決する。

getPreferredCanvasFormat()

8bit深度・標準ダイナミックレンジコンテンツ表示に最適なGPUTextureFormatを返します。 返す値は"rgba8unorm" または "bgra8unorm" のみです。

返された値はformat として configure() をGPUCanvasContext で呼ぶ際に渡すことで、関連するキャンバスの効率的な表示が保証されます。

注意: 画面表示されないキャンバスでは、このフォーマット利用が有利とは限りません。

呼び出し元: GPU this.

戻り値: GPUTextureFormat

コンテンツタイムライン手順：

1. WebGPUキャンバス表示に最適な形式に応じて"rgba8unorm" または "bgra8unorm" のいずれかを返す。

GPUは以下の属性を持ちます：

wgslLanguageFeatures, 型 WGSLLanguageFeatures, 読み取り専用

サポートされるWGSL言語拡張名。サポートされる言語拡張は自動的に有効化されます。

アダプターはいつでも 期限切れになる可能性があります。システム状態に変更が生じ、requestAdapter() の結果に影響する場合、ユーザーエージェントはすべての既返却済み アダプターを期限切れにすべきです。例：

• 物理アダプター追加／削除（抜き差し、ドライバ更新、ハング回復など）

• システム電源設定変更（ノートPC抜き差し、電源設定変更など）

注意: ユーザーエージェントは、システム状態変化がなくても（例：アダプター作成後数秒・数分後など）、アダプターを頻繁に期限切れにすることを選択できます。 これにより実際のシステム状態変化の隠蔽や、requestAdapter() を再度呼び出す必要性の認識向上につながります。 この状況になっても標準的なデバイスロス回復処理で復旧可能です。

const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

4.2.1. アダプター機能保証

GPUAdapter がrequestAdapter() で返された場合、以下の保証が必要です：

• 以下のいずれかが必ず真であること：

  • "texture-compression-bc" がサポートされている。

  • "texture-compression-etc2" と "texture-compression-astc" の両方がサポートされている。

• "texture-compression-bc-sliced-3d" がサポートされている場合は、"texture-compression-bc" もサポートされていなければならない。

• "texture-compression-astc-sliced-3d" がサポートされている場合は、"texture-compression-astc" もサポートされていなければならない。

• すべてのサポートされる制限値はデフォルト値かより良い値でなければならない。

• すべてのアライメントクラス制限値は2の累乗でなければならない。

• maxBindingsPerBindGroup は、(シェーダーステージごとの最大バインディング数 × パイプラインごとの最大シェーダーステージ数)以上でなければならない。ここで：

  • シェーダーステージごとの最大バインディング数は (maxSampledTexturesPerShaderStage + maxSamplersPerShaderStage + maxStorageBuffersPerShaderStage + maxStorageTexturesPerShaderStage + maxUniformBuffersPerShaderStage)。

  • パイプラインごとの最大シェーダーステージ数は 2。これは GPURenderPipeline が頂点・フラグメントシェーダー両方をサポートするためです。

  注意: maxBindingsPerBindGroup は本質的な制限値ではありません。 実装は他の制限値を下げるのではなく、この値を要件に合わせて引き上げるべきです。

• maxBindGroups はmaxBindGroupsPlusVertexBuffers 以下でなければならない。

• maxVertexBuffers はmaxBindGroupsPlusVertexBuffers 以下でなければならない。

• minUniformBufferOffsetAlignment および minStorageBufferOffsetAlignment は両方とも32バイト以上でなければならない。

  注意: 32バイトはvec4<f64>のアライメントに相当します。WebGPU Shading Language § 14.4.1 アライメントとサイズ参照。

• maxUniformBufferBindingSize はmaxBufferSize 以下でなければならない。

• maxStorageBufferBindingSize はmaxBufferSize 以下でなければならない。

• maxStorageBufferBindingSize は4バイトの倍数でなければならない。

• maxVertexBufferArrayStride は4バイトの倍数でなければならない。

• maxComputeWorkgroupSizeX はmaxComputeInvocationsPerWorkgroup 以下でなければならない。

• maxComputeWorkgroupSizeY はmaxComputeInvocationsPerWorkgroup 以下でなければならない。

• maxComputeWorkgroupSizeZ はmaxComputeInvocationsPerWorkgroup 以下でなければならない。

• maxComputeInvocationsPerWorkgroup はmaxComputeWorkgroupSizeX × maxComputeWorkgroupSizeY × maxComputeWorkgroupSizeZ 以下でなければならない。

4.2.2. アダプター選択

GPURequestAdapterOptions は、ユーザーエージェントに対してアプリケーションに適した構成のヒントを与えます。

dictionary GPURequestAdapterOptions {
    DOMString featureLevel = "core";
    GPUPowerPreference powerPreference;
    boolean forceFallbackAdapter = false;
    boolean xrCompatible = false;
};

enum GPUPowerPreference {
    "low-power",
    "high-performance",
};

GPURequestAdapterOptions には以下のメンバーがあります：

featureLevel, 型 DOMString, デフォルト"core"

アダプター要求の「機能レベル」。

許可される機能レベル文字列値は：

"core"

効果なし。

"compatibility"

効果なし。

注意: この値は将来的に追加検証制約へのオプトイン用途で予約されています。現時点では使用しないでください。

powerPreference, 型 GPUPowerPreference

システムの利用可能アダプターからどの種類のアダプターを選択するかのヒントを任意で指定します。

このヒント値は選択されるアダプターに影響する場合がありますが、アダプター返却有無には影響しません。

注意: このヒントの主な用途は、マルチGPU環境で使用するGPUを選択することです。 例えば一部ノートPCは低消費電力統合GPUと高性能離散GPUを持ちます。このヒントは選択GPUの電源設定にも影響する場合があります。

注意: バッテリー状態や外部ディスプレイ・着脱式GPUなどのハード構成により、同じpowerPreferenceでも異なるアダプターが選択される場合があります。 一般的には同一ハード構成・状態とpowerPreferenceなら同じアダプターが選ばれる傾向です。

以下のいずれかの値：

undefined（未指定時）

ユーザーエージェントへのヒントなし。

"low-power"

パフォーマンスより消費電力節約を優先する要求。

注意: 通常、描画性能制約がない場合（例：1fpsのみ描画、簡単なジオメトリやシェーダーのみ、HTMLキャンバス小サイズなど）はこれを使うべきです。 許容されるなら本値利用を推奨します。携帯機器のバッテリ寿命向上に大きく寄与します。

"high-performance"

消費電力よりパフォーマンスを優先する要求。

注意: この値を選択すると、デバイス生成時、ユーザーエージェントが電力節約のため低消費電力アダプターに切替え、デバイスロスを強制しやすくなります。 本当に必要な場合以外は指定を控えましょう。携帯機器のバッテリ寿命が大幅に低下する場合があります。

forceFallbackAdapter, 型 boolean, デフォルトfalse

true指定時、フォールバックアダプターのみ返却可能。ユーザーエージェントがrequestAdapter() で フォールバックアダプター未対応なら null で解決。

注意: requestAdapter() はforceFallbackAdapter がfalseでも他に適切なアダプターがなかった場合やユーザーエージェント判断で フォールバックアダプターを返す場合があります。 フォールバックアダプターでの動作を防ぎたい場合、info.isFallbackAdapter 属性を確認してからGPUDeviceを要求してください。

xrCompatible, 型 boolean, デフォルトfalse

trueに設定すると、WebXRセッション向けの描画に最適なアダプターが返されるべきであることを示します。ユーザーエージェントやシステムがWebXRセッションをサポートしていない場合は、この値はアダプター選択時に無視されることがあります。

注意: xrCompatible をtrue指定せずアダプター要求した場合、そのGPUDeviceは WebXRセッション用描画に利用できません。

const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter({
    powerPreference: 'high-performance'
});

4.3. GPUAdapter

GPUAdapter はアダプターをカプセル化し、 その機能（featuresやlimits）を記述します。

GPUAdapter を取得するには、requestAdapter()を使います。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUAdapter {
    [SameObject] readonly attribute GPUSupportedFeatures features;
    [SameObject] readonly attribute GPUSupportedLimits limits;
    [SameObject] readonly attribute GPUAdapterInfo info;

    Promise<GPUDevice> requestDevice(optional GPUDeviceDescriptor descriptor = {});
};

GPUAdapter には以下の不変プロパティがあります。

features, 型 GPUSupportedFeatures, 読み取り専用

this.[[adapter]].[[features]]の値セット。

limits, 型 GPUSupportedLimits, 読み取り専用

this.[[adapter]].[[limits]]の制限値。

info, 型 GPUAdapterInfo, 読み取り専用

このGPUAdapterの下層物理アダプター情報。

同一GPUAdapterに対してはGPUAdapterInfoの値は常に一定です。

毎回同じオブジェクトが返されます。初回生成方法：

呼び出し元: GPUAdapter this.

戻り値: GPUAdapterInfo

コンテンツタイムライン手順：

1. this.[[adapter]]に対して新しいアダプター情報を返す。

[[adapter]], 型 adapter, 読み取り専用

このGPUAdapterが参照するアダプター。

GPUAdapter には以下のメソッドがあります：

requestDevice(descriptor)

アダプターからデバイスを要求します。

これは一度限りの操作であり、デバイスが返されたらアダプターは"consumed"状態になります。

呼び出し元: GPUAdapter this.

引数:

GPUAdapter.requestDevice(descriptor)メソッドの引数

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
descriptor	GPUDeviceDescriptor	✘	✔	要求するGPUDeviceの詳細。

戻り値: Promise<GPUDevice>

コンテンツタイムライン手順：

1. contentTimelineを現在のコンテンツタイムラインとする。

2. promiseを新しいPromiseとする。

3. adapterをthis.[[adapter]]とする。

4. initialization stepsをthisのデバイスタイムラインで発行する。

5. promiseを返す。

デバイスタイムライン initialization steps:

1. 次のいずれかの要件を満たしていない場合：

   • descriptor.requiredFeatures の値セットはadapter.[[features]]の部分集合でなければならない。

   満たさない場合、以降の手順をcontentTimelineで実行し終了：

   コンテンツタイムライン手順：

   1. rejectでpromiseをTypeErrorで解決。

   注意: このエラーは、ブラウザが機能名を全く認識しない（GPUFeatureName定義にない）場合と同じです。 ブラウザが機能をサポートしない場合と、特定アダプターが機能をサポートしない場合の動作が収束します。

2. 次のすべての要件を満たさなければなりません：

   1. adapter.[[state]] は"consumed"であってはならない。

   2. descriptor.requiredLimitsの各[key, value]（valueがundefinedでないもの）について：

      1. keyはsupported limitsメンバー名でなければならない。

      2. valueはadapter.[[limits]][key]より良い値であってはならない。

      3. keyのクラスがアライメントの場合、valueは2の累乗かつ2³²未満でなければならない。

      注意: keyが未認識の場合、valueがundefinedでも開発者向け警告表示を検討すべきです。

   満たさない場合、以降の手順をcontentTimelineで実行し終了：

   コンテンツタイムライン手順：

   1. rejectでpromiseをOperationErrorで解決。

3. adapter.[[state]] が"expired"またはユーザーエージェントが要求を満たせない場合：

   1. deviceを新しいdeviceとする。

   2. Lose the device(device, "unknown").

   3. assert：adapter.[[state]] は"expired"である。

      注意: この場合、ユーザーエージェントはほぼすべての場合で開発者向け警告表示を検討すべきです。アプリケーションはrequestAdapter()から再初期化ロジックを行うべきです。

   それ以外の場合：

   1. deviceをdescriptorで記述された機能を持つ新しいデバイスとする。

   2. expireでadapterを期限切れに。

4. 以降の手順をcontentTimelineで発行する。

コンテンツタイムライン手順：

1. gpuDeviceを新しいGPUDeviceインスタンスとする。

2. gpuDevice.[[device]]にdeviceを設定。

3. device.[[content device]]にgpuDeviceを設定。

4. gpuDevice.labelにdescriptor.labelを設定。

5. resolveでpromiseをgpuDeviceで解決する。

   注意: アダプターが要求を満たせずデバイスが既に失われている場合は、device.lostがpromiseより先に解決されています。

const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const gpuDevice = await gpuAdapter.requestDevice();

4.3.1. GPUDeviceDescriptor

GPUDeviceDescriptor はデバイス要求内容を記述します。

dictionary GPUDeviceDescriptor
         : GPUObjectDescriptorBase {
    sequence<GPUFeatureName> requiredFeatures = [];
    record<DOMString, (GPUSize64 or undefined)> requiredLimits = {};
    GPUQueueDescriptor defaultQueue = {};
};

GPUDeviceDescriptor には以下のメンバーがあります：

requiredFeatures, 型 sequence<GPUFeatureName>、デフォルト[]

デバイス要求で必要な機能を指定します。 アダプターがこれら機能を提供できない場合、要求は失敗します。

API呼び出しの検証では、指定した機能セットのみが利用可能であり、それ以外は利用不可です。

requiredLimits, 型 record<DOMString, (GPUSize64 or undefined)>、デフォルト{}

デバイス要求で必要な制限値を指定します。 アダプターがこれら制限値を提供できない場合、要求は失敗します。

値がundefinedでない各キーはsupported limitsメンバー名でなければなりません。

生成されたデバイスのAPI呼び出しは、そのデバイスの厳密な制限値に従って検証されます（アダプターの制限値ではない。§ 3.6.2 制限参照）。

defaultQueue, 型 GPUQueueDescriptor、デフォルト{}

デフォルトGPUQueueの記述内容。

const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

const requiredFeatures = [];
if (gpuAdapter.features.has('texture-compression-astc')) {
    requiredFeatures.push('texture-compression-astc')
}

const gpuDevice = await gpuAdapter.requestDevice({
    requiredFeatures
});

const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

if (gpuAdapter.limits.maxColorAttachmentBytesPerSample < 64) {
    // 希望の制限値が未サポートの場合、より高い制限値を必要としないコードパスへフォールバックするか、
    // デバイスが最低要件を満たしていないことをユーザーに通知するなどの対応を取る。
}

// max color attachments bytes per sampleのより高い制限値を要求。
const gpuDevice = await gpuAdapter.requestDevice({
    requiredLimits: { maxColorAttachmentBytesPerSample: 64 },
});

4.3.1.1. GPUFeatureName

各GPUFeatureNameは、 利用可能であればWebGPUの追加利用を許可する機能セットを識別します。

enum GPUFeatureName {
    "core-features-and-limits",
    "depth-clip-control",
    "depth32float-stencil8",
    "texture-compression-bc",
    "texture-compression-bc-sliced-3d",
    "texture-compression-etc2",
    "texture-compression-astc",
    "texture-compression-astc-sliced-3d",
    "timestamp-query",
    "indirect-first-instance",
    "shader-f16",
    "rg11b10ufloat-renderable",
    "bgra8unorm-storage",
    "float32-filterable",
    "float32-blendable",
    "clip-distances",
    "dual-source-blending",
    "subgroups",
    "texture-formats-tier1",
    "texture-formats-tier2",
    "primitive-index",
};

4.4. GPUDevice

GPUDevice はデバイスをカプセル化し、その機能を公開します。

GPUDeviceは WebGPUインターフェースを生成するトップレベルインターフェースです。

GPUDeviceを取得するには、requestDevice()を使用します。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUDevice : EventTarget {
    [SameObject] readonly attribute GPUSupportedFeatures features;
    [SameObject] readonly attribute GPUSupportedLimits limits;
    [SameObject] readonly attribute GPUAdapterInfo adapterInfo;

    [SameObject] readonly attribute GPUQueue queue;

    undefined destroy();

    GPUBuffer createBuffer(GPUBufferDescriptor descriptor);
    GPUTexture createTexture(GPUTextureDescriptor descriptor);
    GPUSampler createSampler(optional GPUSamplerDescriptor descriptor = {});
    GPUExternalTexture importExternalTexture(GPUExternalTextureDescriptor descriptor);

    GPUBindGroupLayout createBindGroupLayout(GPUBindGroupLayoutDescriptor descriptor);
    GPUPipelineLayout createPipelineLayout(GPUPipelineLayoutDescriptor descriptor);
    GPUBindGroup createBindGroup(GPUBindGroupDescriptor descriptor);

    GPUShaderModule createShaderModule(GPUShaderModuleDescriptor descriptor);
    GPUComputePipeline createComputePipeline(GPUComputePipelineDescriptor descriptor);
    GPURenderPipeline createRenderPipeline(GPURenderPipelineDescriptor descriptor);
    Promise<GPUComputePipeline> createComputePipelineAsync(GPUComputePipelineDescriptor descriptor);
    Promise<GPURenderPipeline> createRenderPipelineAsync(GPURenderPipelineDescriptor descriptor);

    GPUCommandEncoder createCommandEncoder(optional GPUCommandEncoderDescriptor descriptor = {});
    GPURenderBundleEncoder createRenderBundleEncoder(GPURenderBundleEncoderDescriptor descriptor);

    GPUQuerySet createQuerySet(GPUQuerySetDescriptor descriptor);
};
GPUDevice includes GPUObjectBase;

GPUDeviceは 以下の不変プロパティを持ちます：

features, 型 GPUSupportedFeatures, 読み取り専用

このデバイスがサポートするGPUFeatureName 値のセット（[[device]].[[features]]）。

limits, 型 GPUSupportedLimits, 読み取り専用

このデバイスがサポートする制限値（[[device]].[[limits]]）。

queue, 型 GPUQueue, 読み取り専用

このデバイスの主キューGPUQueue。

adapterInfo, 型 GPUAdapterInfo, 読み取り専用

このGPUDeviceを生成した物理アダプターの情報。

同じGPUDeviceに対しては、 GPUAdapterInfoの値は常に一定です。

毎回同じオブジェクトが返されます。初回生成方法：

呼び出し元: GPUDevice this.

戻り値: GPUAdapterInfo

コンテンツタイムライン手順：

1. this.[[device]].[[adapter]]に対して新しいアダプター情報を返す。

[[device]] はGPUDeviceが参照するdeviceです。

GPUDeviceは以下のメソッドを持ちます：

destroy()

デバイスを破棄し、以降の操作を禁止します。 未完了の非同期操作は失敗します。

注意: デバイスは何度破棄しても有効です。

呼び出し元: GPUDevice this.

コンテンツタイムライン手順：

1. このデバイスのすべてのGPUBufferをunmap()する。

2. 以降の手順をthisのデバイスタイムラインで発行する。

1. Lose the device(this.[[device]], "destroyed").

注意: このデバイスに対して以降の操作が一切キューされないため、実装は未完了の非同期操作やリソース割り当て（アンマップ直後のメモリ含む）を即座に中断・解放できます。

4.5. 例

let gpuDevice = null;

async function initializeWebGPU() {
    // ユーザーエージェントがWebGPUをサポートしているか確認
    if (!('gpu' in navigator)) {
        console.error("ユーザーエージェントがWebGPUをサポートしていません。");
        return false;
    }

    // アダプター要求
    const gpuAdapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

    // 適切なアダプターが見つからない場合、requestAdapterはnullで解決されることがある
    if (!gpuAdapter) {
        console.error('WebGPUアダプターが見つかりません。');
        return false;
    }

    // デバイス要求
    // オプション辞書に無効な値が渡された場合、promiseはrejectされる。
    // 必ずアダプターのfeaturesやlimitsを事前に確認してからrequestDevice()を呼ぶこと。
    gpuDevice = await gpuAdapter.requestDevice();

    // requestDeviceはnullを返さないが、何らかの理由で有効なデバイス要求が満たせない場合
    // 既に失われたデバイスとしてresolveされることがあり得る。
    // また、デバイスは作成後も様々な理由（ブラウザのリソース管理、ドライバ更新等）で
    // いつでも失われる可能性があるため、常にロストデバイスを適切に扱うこと。
    gpuDevice.lost.then((info) => {
        console.error(`WebGPUデバイスが失われました: ${info.message}`);

        gpuDevice = null;

        // デバイスロストの多くは一時的なものなので、アプリケーションは
        // 以前のデバイスが失われたら新規取得を試みるべき（意図的なdestroy理由以外）。
        // 前のデバイスで作成したWebGPUリソース（バッファ、テクスチャ等）は
        // 新しいデバイスで再作成する必要がある。
        if (info.reason != 'destroyed') {
            initializeWebGPU();
        }
    });

    onWebGPUInitialized();

    return true;
}

function onWebGPUInitialized() {
    // ここからWebGPUリソース作成処理を開始
}

initializeWebGPU();

5. バッファ

5.1. GPUBuffer

GPUBuffer はGPU操作で利用できるメモリブロックを表します。 データは線形レイアウトで格納されており、割り当て領域の各バイトは GPUBufferの先頭からのオフセットで参照可能ですが、 操作ごとにアライメント制約があります。一部のGPUBufferは マップ可能であり、対応するメモリブロックはArrayBuffer （マッピング）経由でアクセスできます。

GPUBufferは createBuffer()で作成します。 バッファはmappedAtCreationを指定可能です。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUBuffer {
    readonly attribute GPUSize64Out size;
    readonly attribute GPUFlagsConstant usage;

    readonly attribute GPUBufferMapState mapState;

    Promise<undefined> mapAsync(GPUMapModeFlags mode, optional GPUSize64 offset = 0, optional GPUSize64 size);
    ArrayBuffer getMappedRange(optional GPUSize64 offset = 0, optional GPUSize64 size);
    undefined unmap();

    undefined destroy();
};
GPUBuffer includes GPUObjectBase;

enum GPUBufferMapState {
    "unmapped",
    "pending",
    "mapped",
};

GPUBufferは 以下の不変プロパティを持ちます：

size, 型 GPUSize64Out, 読み取り専用

GPUBuffer の割り当てサイズ（バイト単位）。

usage, 型 GPUFlagsConstant, 読み取り専用

このGPUBufferで許可されている用途。

GPUBufferは 以下のコンテンツタイムラインプロパティを持ちます：

mapState, 型 GPUBufferMapState, 読み取り専用

バッファの現在のGPUBufferMapState：

"unmapped"

バッファがthis.getMappedRange()で利用できるようにマップされていません。

"pending"

バッファのマッピング要求が保留中です。 mapAsync()で検証失敗または成功する可能性があります。

"mapped"

バッファがマップされており、this.getMappedRange() が利用できます。

getter手順：

コンテンツタイムライン手順：

1. this.[[mapping]] がnullでなければ、 "mapped"を返す。

2. this.[[pending_map]] がnullでなければ、 "pending"を返す。

3. "unmapped"を返す。

[[pending_map]], 型 Promise<void> または null（初期値null）

現在保留中のPromise （mapAsync()呼び出し）を返します。

保留中のマップは常に1つしかありません。既に要求中の場合、mapAsync()は即座に拒否します。

[[mapping]], 型 active buffer mapping または null（初期値null）

バッファが現在getMappedRange()で利用可能な場合のみ設定されます。 それ以外の場合はnullです（[[pending_map]]があっても）。

active buffer mappingは以下のフィールドを持つ構造体です：

data, 型 Data Block

このGPUBufferのマッピングデータ。 このデータはArrayBufferビューを通じてアクセスされ、getMappedRange()で返され、viewsに格納されます。

mode, 型 GPUMapModeFlags

対応するmapAsync() またはcreateBuffer()呼び出しで指定されたGPUMapModeFlags。

range, 型 タプル [unsigned long long, unsigned long long]

マップされたGPUBufferの範囲。

views, 型 list<ArrayBuffer>

アプリケーションにArrayBufferとして返されたビュー。 unmap()呼び出し時に切り離すため管理されます。

active buffer mappingを初期化するには、 mode modeとrange rangeで以下のコンテンツタイムライン手順を実行：

1. sizeをrange[1] - range[0]とする。

2. dataを? CreateByteDataBlock(size)で作成。

   注意:

   この操作はRangeErrorを投げることがあります。 一貫性・予測可能性のため：

   • その時点でnew ArrayBuffer()が成功するサイズは、この割り当ても成功すべき。

   • その時点でnew ArrayBuffer()がRangeErrorを 決定的に投げるサイズは、この割り当ても同様にすべき。

3. 以下を持つactive buffer mappingを返す：

   • dataはdata。

   • modeはmode。

   • rangeはrange。

   • viewsは[]。

GPUBufferは 以下のデバイスタイムラインプロパティを持ちます：

[[internal state]]

バッファの現在の内部状態：

"available"

（無効化されていなければ）キュー操作に利用可能。

"unavailable"

マップされているためキュー操作には利用不可。

"destroyed"

destroy()されたため、いかなる操作にも利用不可。

5.1.1. GPUBufferDescriptor

dictionary GPUBufferDescriptor
         : GPUObjectDescriptorBase {
    required GPUSize64 size;
    required GPUBufferUsageFlags usage;
    boolean mappedAtCreation = false;
};

GPUBufferDescriptor には以下のメンバーがあります：

size, 型 GPUSize64

バッファのサイズ（バイト単位）。

usage, 型 GPUBufferUsageFlags

バッファで許可される用途。

mappedAtCreation, 型 boolean（デフォルトfalse）

trueの場合、バッファは作成時にすでにマップされた状態となり、getMappedRange()が即座に呼び出し可能となります。mappedAtCreation をtrueにしても、usage にMAP_READ やMAP_WRITE を含めなくても有効です。 これはバッファの初期データを設定するために利用できます。

バッファ作成が最終的に失敗した場合でも、アンマップされるまではマップ範囲に書き込み／読み出しできるように見えることが保証されます。

5.1.2. バッファ用途

typedef [EnforceRange] unsigned long GPUBufferUsageFlags;
[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
namespace GPUBufferUsage {
    const GPUFlagsConstant MAP_READ      = 0x0001;
    const GPUFlagsConstant MAP_WRITE     = 0x0002;
    const GPUFlagsConstant COPY_SRC      = 0x0004;
    const GPUFlagsConstant COPY_DST      = 0x0008;
    const GPUFlagsConstant INDEX         = 0x0010;
    const GPUFlagsConstant VERTEX        = 0x0020;
    const GPUFlagsConstant UNIFORM       = 0x0040;
    const GPUFlagsConstant STORAGE       = 0x0080;
    const GPUFlagsConstant INDIRECT      = 0x0100;
    const GPUFlagsConstant QUERY_RESOLVE = 0x0200;
};

GPUBufferUsage フラグはGPUBufferが作成後にどのように利用できるかを決定します：

MAP_READ

バッファは読み出し用にマップ可能です。（例：mapAsync() で GPUMapMode.READを指定）

COPY_DSTとだけ組み合わせ可能です。

MAP_WRITE

バッファは書き込み用にマップ可能です。（例：mapAsync() で GPUMapMode.WRITEを指定）

COPY_SRCとだけ組み合わせ可能です。

COPY_SRC

バッファはコピー操作のソースとして利用可能です。（例：copyBufferToBuffer()や copyBufferToTexture()呼び出しのsource引数）

COPY_DST

バッファはコピーや書き込み操作の宛先として利用可能です。（例：copyBufferToBuffer()や copyTextureToBuffer()呼び出しのdestination引数、あるいはwriteBuffer()ターゲット）

INDEX

バッファはインデックスバッファとして利用可能です。（例：setIndexBuffer()への渡し）

VERTEX

バッファは頂点バッファとして利用可能です。（例：setVertexBuffer()への渡し）

UNIFORM

バッファはユニフォームバッファとして利用可能です。（例：GPUBufferBindingLayout のバインドグループエントリで buffer.type が "uniform"の場合）

STORAGE

バッファはストレージバッファとして利用可能です。（例：GPUBufferBindingLayout のバインドグループエントリで buffer.type が "storage" または"read-only-storage"の場合）

INDIRECT

バッファは間接コマンド引数の保存に利用可能です。（例：indirectBuffer引数としてdrawIndirect() や dispatchWorkgroupsIndirect() 呼び出しで利用）

QUERY_RESOLVE

バッファはクエリ結果の取得に利用可能です。（例：destination引数としてresolveQuerySet()呼び出しで使用）

5.1.3. バッファ作成

createBuffer(descriptor)

GPUBufferを作成します。

呼び出し元: GPUDevice this.

引数:

GPUDevice.createBuffer(descriptor)メソッドの引数。

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
descriptor	GPUBufferDescriptor	✘	✘	作成するGPUBufferの記述。

戻り値: GPUBuffer

コンテンツタイムライン手順：

1. bを!新しいWebGPUオブジェクトの作成(this, GPUBuffer, descriptor)とする。

2. b.sizeにdescriptor.sizeを設定する。

3. b.usageにdescriptor.usageを設定する。

4. もしdescriptor.mappedAtCreationがtrueなら：

   1. descriptor.sizeが4の倍数でない場合、 RangeErrorを投げる。

   2. b.[[mapping]]に ?active buffer mappingの初期化 (mode WRITE, range [0, descriptor.size]) を設定する。

5. initialization stepsをthisのデバイスタイムラインで発行する。

6. bを返す。

デバイスタイムライン initialization steps:

1. 以下の要件が満たされない場合、 検証エラー生成、無効化 b、return。

   • thisは失われていてはならない。

   • descriptor.usage は0であってはならない。

   • descriptor.usage はthisの許可バッファ用途の部分集合でなければならない。

   • descriptor.usage にMAP_READが含まれる場合：

     • descriptor.usage にはCOPY_DST以外のフラグが含まれていてはならない。

   • descriptor.usage にMAP_WRITEが含まれる場合：

     • descriptor.usage にはCOPY_SRC以外のフラグが含まれていてはならない。

   • descriptor.size は this.[[device]].[[limits]].maxBufferSize以下でなければならない。

注意: バッファ作成が失敗し、descriptor.mappedAtCreation がfalseの場合、 mapAsync()呼び出しは拒否されるため、マッピング用に割り当てられたリソースは破棄または再利用される可能性があります。

1. もしdescriptor.mappedAtCreationがtrueなら：

   1. b.[[internal state]] を"unavailable"に設定する。

   それ以外：

   1. b.[[internal state]] を"available"に設定する。

2. bのデバイス割り当てを各バイト0で作成する。

   割り当てが副作用なしに失敗した場合、 メモリエラー生成、無効化 b、return。

const buffer = gpuDevice.createBuffer({
    size: 128,
    usage: GPUBufferUsage.UNIFORM | GPUBufferUsage.COPY_DST
});

5.1.4. バッファ破棄

アプリケーションがGPUBufferを不要と判断した場合、destroy()を呼び出すことでガベージコレクション前にアクセスを失うことができます。バッファの破棄はマッピングも解除し、マッピング用に割り当てられたメモリも解放します。

注意: これにより、ユーザーエージェントは、そのバッファを使ったすべての操作が完了した時点でGPUメモリを回収できます。

GPUBufferは以下のメソッドを持ちます：

destroy()

GPUBufferを破棄します。

注意: バッファは何度破棄しても有効です。

呼び出し元: GPUBuffer this.

戻り値: undefined

コンテンツタイムライン手順：

1. this.unmap()を呼び出す。

2. 以降の手順をthis.[[device]]のデバイスタイムラインで発行する。

デバイスタイムライン手順：

1. this.[[internal state]] を "destroyed"に設定する。

注意: このバッファを使った以降の操作は一切キューできなくなるため、実装はリソース割り当て（アンマップ直後のメモリも含む）を即座に解放可能です。

5.2. バッファのマッピング

アプリケーションはGPUBufferをマッピングするよう要求でき、これによりArrayBufferでGPUBufferの一部割り当て領域にアクセス可能となります。GPUBufferのマッピング要求はmapAsync()で非同期に行われ、ユーザーエージェントがGPUの利用完了を確認してからアプリケーションが内容にアクセスできるようにします。マップ中のGPUBufferはGPUで利用できず、unmap()でアンマップしないと、Queueタイムラインで作業登録できません。

一度GPUBufferがマップされると、アプリケーションはgetMappedRange()で範囲アクセスを同期的に要求できます。返されたArrayBufferはunmap()（直接またはGPUBuffer.destroy()やGPUDevice.destroy()経由）でのみdetach可能です。transferはできません。他の操作がそれを試みるとTypeErrorが投げられます。

typedef [EnforceRange] unsigned long GPUMapModeFlags;
[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
namespace GPUMapMode {
    const GPUFlagsConstant READ  = 0x0001;
    const GPUFlagsConstant WRITE = 0x0002;
};

GPUMapMode フラグはGPUBufferがmapAsync()でどのようにマップされるかを決定します：

READ

このフラグはMAP_READ用途で作成されたバッファにのみ有効です。

バッファがマップされると、getMappedRange()呼び出しはバッファの現行値を含むArrayBufferを返します。返されたArrayBufferの変更はunmap()呼び出し後に破棄されます。

WRITE

このフラグはMAP_WRITE用途で作成されたバッファにのみ有効です。

バッファがマップされると、getMappedRange()呼び出しはバッファの現行値を含むArrayBufferを返します。返されたArrayBufferの変更はGPUBufferにunmap()呼び出し後に保存されます。

注意: MAP_WRITE用途のバッファはCOPY_SRC用途のみと組み合わせ可能なため、書き込み用マッピングではGPUで生成された値は返されません。返されるArrayBufferはデフォルト初期化（ゼロ）または前回マッピング時にウェブページで書き込まれたデータのみを含みます。

GPUBufferは以下のメソッドを持ちます：

mapAsync(mode, offset, size)

指定された範囲のGPUBufferをマップし、Promise が解決されるとGPUBufferの内容をgetMappedRange()でアクセスできるようになります。

返されたPromiseの解決はマップが完了したことのみを示し、 現行標準タイムライン上で見える他の操作の完了は保証しません。 特に、他のPromise （onSubmittedWorkDone()や他のmapAsync()）が解決されていることは意味しません。

Promise （onSubmittedWorkDone()）の解決は、 その呼び出し前に同じキューで排他的に使われたGPUBufferのmapAsync() が完了していることを意味します。

呼び出し元: GPUBuffer this.

引数:

GPUBuffer.mapAsync(mode, offset, size)メソッドの引数。

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
mode	GPUMapModeFlags	✘	✘	バッファを読み取り／書き込みどちらでマップするか。
offset	GPUSize64	✘	✔	マップ範囲の開始バイトオフセット。
size	GPUSize64	✘	✔	マップする範囲のバイト数。

戻り値: Promise<undefined>

コンテンツタイムライン手順：

1. contentTimelineを現在のコンテンツタイムラインとする。

2. this.mapState が"unmapped"でない場合：

   1. this.[[device]]のデバイスタイムラインでearly-reject stepsを発行する。

   2. PromiseをOperationErrorで拒否して返す。

3. pを新しいPromiseとする。

4. this.[[pending_map]]にpを設定する。

5. this.[[device]]のデバイスタイムラインでvalidation stepsを発行する。

6. pを返す。

デバイスタイムライン early-reject steps:

1. 検証エラーを生成する。

2. Return。

デバイスタイムライン validation steps:

1. sizeがundefinedの場合：

   1. rangeSizeにmax(0, this.size - offset)を設定。

   それ以外の場合：

   1. rangeSizeにsizeを設定。

2. 以下の条件が満たされない場合：

   • thisは有効でなければならない。

   1. deviceLostをtrueに設定。

   2. contentTimelineでmap failure stepsを発行。

   3. Return。

3. 以下の条件が満たされない場合：

   • this.[[internal state]] が"available"である。

   • offsetが8の倍数である。

   • rangeSizeが4の倍数である。

   • offset + rangeSize ≤ this.size

   • modeはGPUMapModeで定義されたビットのみを含む。

   • modeはREADまたはWRITEのうち1つだけを含む。

   • modeがREADを含む場合、this.usageはMAP_READを含む必要がある。

   • modeがWRITEを含む場合、this.usageはMAP_WRITEを含む必要がある。

   それ以外の場合：

   1. deviceLostをfalseに設定。

   2. contentTimelineでmap failure stepsを発行。

   3. 検証エラーを生成する。

   4. Return。

4. this.[[internal state]] を"unavailable"に設定。

   注: バッファがマップされている間は、unmap()まで内容は変更されません。

5. 次のいずれかのイベントが発生した時点（先に発生した方、またはすでに発生していれば）：

   • デバイスタイムラインが未特定のキュータイムラインの完了を認識：

     • 現在キュー済みのthis利用操作の完了後

     • 現在キュー済みの全操作の完了までに（thisの利用有無に関わらず）

   • this.[[device]] が失われた場合。

   その後、this.[[device]]のデバイスタイムラインで後続の手順を発行する。

デバイスタイムライン手順:

1. this.[[device]] が失われた場合はdeviceLostをtrue、それ以外はfalseに設定。

   注: デバイス喪失は前ブロックとこの間でも起こり得ます。

2. deviceLostがtrueの場合：

   1. contentTimelineでmap failure stepsを発行。

   それ以外の場合：

   1. internalStateAtCompletionをthis.[[internal state]]とする。

      注: この時点でunmap()呼び出しでバッファが再び"available"になった場合、[[pending_map]]はpと異なるため、以下のマッピングは成功しません。

   2. dataForMappedRegionにthisのoffsetからrangeSizeバイト分の内容を設定。

   3. contentTimelineでmap success stepsを発行。

コンテンツタイムライン map success steps:

1. this.[[pending_map]] がpと異なる場合：

   注: unmap()によりマップがキャンセルされています。

   1. Assert pは拒否されている。

   2. Return。

2. Assert pはpendingである。

3. Assert internalStateAtCompletionは"unavailable"。

4. mappingをactive buffer mappingの初期化 (mode mode, range [offset, offset + rangeSize])で生成する。

   この割り当てに失敗した場合：

   1. this.[[pending_map]] をnullにし、RangeErrorでpを拒否。

   2. Return。

5. mapping.dataの内容をdataForMappedRegionに設定する。

6. this.[[mapping]]にmappingを設定する。

7. this.[[pending_map]]をnullにし、pをresolveする。

コンテンツタイムライン map failure steps:

1. this.[[pending_map]] がpと異なる場合：

   注: unmap()によりマップがキャンセルされています。

   1. Assert pはすでに拒否されている。

   2. Return。

2. Assert pはまだpendingである。

3. this.[[pending_map]] をnullに設定する。

4. deviceLostがtrueの場合：

   1. pをAbortErrorで拒否。

      注: unmap()でキャンセルされた場合も同じエラータイプです。

   それ以外の場合：

   1. pをOperationErrorで拒否。

getMappedRange(offset, size)

指定したマップ範囲のArrayBufferを返します。内容はGPUBufferのものです。

呼び出し元: GPUBuffer this.

引数:

GPUBuffer.getMappedRange(offset, size)メソッドの引数。

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
offset	GPUSize64	✘	✔	バッファ内容取得開始のバイトオフセット。
size	GPUSize64	✘	✔	返すArrayBufferのバイトサイズ。

戻り値: ArrayBuffer

コンテンツタイムライン手順：

1. sizeが指定されていなければ：

   1. rangeSizeをmax(0, this.size - offset)とする。

   指定されていればrangeSizeはsize。

2. 以下の条件が満たされない場合、OperationErrorを投げて終了：

   • this.[[mapping]] がnullでない。

   • offsetは8の倍数。

   • rangeSizeは4の倍数。

   • offset ≥ this.[[mapping]].range[0]。

   • offset + rangeSize ≤ this.[[mapping]].range[1]。

   • [offset, offset + rangeSize)がthis.[[mapping]].viewsの他範囲と重複しない。

   注: GPUBuffer が mappedAtCreation の場合、無効でも常にgetMappedRangeは有効です。現行標準タイムラインが無効性を認識できないためです。

3. dataをthis.[[mapping]].dataとする。

4. viewを! ArrayBufferの生成（サイズrangeSize、ポインタはdataの(offset - [[mapping]].range[0]）バイト先を参照）とする。

   注: dataはmapAsync()やcreateBuffer()ですでに割り当てられているため、ここでRangeErrorは投げられません。

5. view.[[ArrayBufferDetachKey]]に"WebGPUBufferMapping"を設定する。

   注: TypeErrorは、unmap()以外でDetachArrayBufferしようとした場合に投げられる。

6. viewをthis.[[mapping]].viewsに追加する。

7. viewを返す。

注: getMappedRange()でmapの状態確認なしに成功した場合、ユーザーエージェントは開発者向け警告を表示検討すべきです。mapAsync()の成功、mapStateが"mapped"、または後のonSubmittedWorkDone()成功を待つことで状態確認できる。

unmap()

マップされた範囲のアンマップを行い、内容をGPUで再び利用可能にします。

呼び出し元: GPUBuffer this.

戻り値: undefined

コンテンツタイムライン手順：

1. this.[[pending_map]] がnullでない場合：

   1. this.[[pending_map]] をAbortErrorで拒否する。

   2. this.[[pending_map]]をnullに設定

2. this.[[mapping]] がnullの場合：

   1. Return。

3. 各ArrayBuffer abについて、this.[[mapping]].views内：

   1. DetachArrayBuffer(ab,"WebGPUBufferMapping")を実行

4. bufferUpdateをnullとする。

5. this.[[mapping]].modeがWRITEを含む場合：

   1. bufferUpdate = { data: this.[[mapping]].data, offset: this.[[mapping]].range[0] }とする。

   注: WRITEモードでない場合、アンマップ時にアプリケーションによるローカル変更は破棄され、後のマッピング内容には影響しない。

6. this.[[mapping]]をnullに設定

7. 以降の手順をthis.[[device]]のデバイスタイムラインで発行

デバイスタイムライン手順：

1. 以下の条件が満たされない場合はreturn：

   • thisはthis.[[device]]で有効に利用可能である必要がある。

2. Assert this.[[internal state]] は"unavailable"。

3. bufferUpdateがnullでなければ：

   1. this.[[device]].queueのキュータイムラインで以下発行：

      キュータイムライン手順：

      1. thisのbufferUpdate.offsetからbufferUpdate.dataで内容更新

4. this.[[internal state]]を"available"に設定

6. テクスチャとテクスチャビュー

6.1. GPUTexture

テクスチャは、1d・ 2d・ 3d のデータ配列で構成され、各要素が複数の値を持つことで色などを表現できます。テクスチャは、作成時のGPUTextureUsage に応じて様々な方法で読み書きが可能です。例えば、レンダー/コンピュートパイプラインのシェーダからサンプリング・読み書きでき、レンダーパスの出力として書き込むこともできます。 内部的には、テクスチャは線形アクセスではなく多次元アクセスに最適化されたGPUメモリレイアウトで格納されていることが多いです。

1つのテクスチャは、1つ以上のテクスチャサブリソースから構成されます。 各サブリソースはミップマップレベルで一意に識別され、 2dテクスチャの場合のみ、配列レイヤー およびアスペクトでも識別されます。

テクスチャサブリソースはサブリソースであり、それぞれが1つの利用スコープ内で異なる内部用途に利用できます。

ミップマップレベル内の各サブリソースは、 1つ下のレベルのリソースと比べて各空間次元で約半分のサイズです （論理ミップレベル別テクスチャ範囲参照）。 レベル0のサブリソースがテクスチャ本体の寸法となります。 より小さいレベルは通常、同じ画像の低解像度版の格納に用いられます。 GPUSamplerやWGSLは、 詳細度レベルの選択や補間を明示的または自動で行う仕組みを提供します。

"2d" テクスチャは配列レイヤーの配列になる場合があります。 各レイヤー内のサブリソースは他レイヤーの同じリソースと同サイズです。 2d以外のテクスチャでは全てのサブリソースの配列レイヤーインデックスは0です。

各サブリソースはアスペクトを持ちます。 カラーテクスチャはcolorのみです。 深度・ステンシルフォーマットのテクスチャは複数アスペクト（depth・ stencil）を持つ場合があり、 depthStencilAttachmentや "depth"バインディングなどで特殊な用途に使われます。

"3d" テクスチャは複数のスライス（各z値ごとの2次元画像）を持ちます。 スライスはサブリソースとは異なります。

[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
interface GPUTexture {
    GPUTextureView createView(optional GPUTextureViewDescriptor descriptor = {});

    undefined destroy();

    readonly attribute GPUIntegerCoordinateOut width;
    readonly attribute GPUIntegerCoordinateOut height;
    readonly attribute GPUIntegerCoordinateOut depthOrArrayLayers;
    readonly attribute GPUIntegerCoordinateOut mipLevelCount;
    readonly attribute GPUSize32Out sampleCount;
    readonly attribute GPUTextureDimension dimension;
    readonly attribute GPUTextureFormat format;
    readonly attribute GPUFlagsConstant usage;
};
GPUTexture includes GPUObjectBase;

GPUTexture には以下の不変プロパティがあります：

width, 型 GPUIntegerCoordinateOut, 読み取り専用

このGPUTextureの幅。

height, 型 GPUIntegerCoordinateOut, 読み取り専用

このGPUTextureの高さ。

depthOrArrayLayers, 型 GPUIntegerCoordinateOut, 読み取り専用

このGPUTextureの深度またはレイヤー数。

mipLevelCount, 型 GPUIntegerCoordinateOut, 読み取り専用

このGPUTextureのミップレベル数。

sampleCount, 型 GPUSize32Out, 読み取り専用

このGPUTextureのサンプル数。

dimension, 型 GPUTextureDimension, 読み取り専用

各GPUTextureサブリソースごとのテクセルの次元。

format, 型 GPUTextureFormat, 読み取り専用

このGPUTextureのフォーマット。

usage, 型 GPUFlagsConstant, 読み取り専用

このGPUTextureで許可される用途。

[[viewFormats]], 型 sequence<GPUTextureFormat>

このGPUTextureに対して GPUTextureViewDescriptor.format として利用可能なGPUTextureFormatの集合。

GPUTexture には以下のデバイスタイムラインプロパティがあります：

[[destroyed]], 型 boolean, 初期値false

テクスチャが破棄された場合、いかなる操作にも利用できなくなり、基盤となるメモリも解放可能となります。

論理ミップレベル別テクスチャ範囲とは、特定のミップレベルにおけるテクスチャのテクセル単位のサイズです。次の手順で算出されます：

物理ミップレベル別テクスチャ範囲とは、特定のミップレベルにおけるテクスチャのテクセル単位のサイズ（テクセルブロックを完全に構成するための余分なパディングを含む）です。次の手順で算出されます：

6.1.1. GPUTextureDescriptor

dictionary GPUTextureDescriptor
         : GPUObjectDescriptorBase {
    required GPUExtent3D size;
    GPUIntegerCoordinate mipLevelCount = 1;
    GPUSize32 sampleCount = 1;
    GPUTextureDimension dimension = "2d";
    required GPUTextureFormat format;
    required GPUTextureUsageFlags usage;
    sequence<GPUTextureFormat> viewFormats = [];
};

GPUTextureDescriptor には以下のメンバーがあります：

size, 型 GPUExtent3D

テクスチャの幅・高さ・深度またはレイヤー数。

mipLevelCount, 型 GPUIntegerCoordinate（デフォルト値1）

このテクスチャが持つミップレベルの数。

sampleCount, 型 GPUSize32（デフォルト値1）

テクスチャのサンプル数。sampleCount > 1の場合はマルチサンプルテクスチャ。

dimension, 型 GPUTextureDimension（デフォルト値"2d"）

テクスチャが一次元か、二次元レイヤー配列か、三次元か。

format, 型 GPUTextureFormat

テクスチャのフォーマット。

usage, 型 GPUTextureUsageFlags

テクスチャの許可用途。

viewFormats, 型 sequence<GPUTextureFormat>（デフォルト値[]）

このテクスチャでformat としてcreateView() を呼び出す際に許可される値（実際のformatを含む）。

注:

このリストにフォーマットを追加するとパフォーマンスに大きな影響が出る可能性があるため、不要な追加は避けてください。

実際の影響はシステム依存ですので、アプリケーションごとに様々なシステムで検証が必要です。 例えば、あるシステムではformat やviewFormats に "rgba8unorm-srgb" を入れると、"rgba8unorm" のテクスチャより最適でなくなる場合があります。他フォーマットや組み合わせでも同様の注意点があります。

このリストのフォーマットは、テクスチャのフォーマットとテクスチャビュー・フォーマット互換でなければなりません。

2つのGPUTextureFormat formatとviewFormatは、以下の場合テクスチャビュー・フォーマット互換です：

• formatとviewFormatが等しい場合

• formatとviewFormatがsrgb（-srgbサフィックス）だけが異なる場合

enum GPUTextureDimension {
    "1d",
    "2d",
    "3d",
};

"1d"

一次元（幅のみ）のテクスチャ。"1d" テクスチャはミップマップ不可・マルチサンプル不可・圧縮／深度／ステンシル不可・レンダーターゲット不可です。

"2d"

幅・高さを持ち、レイヤーも持てるテクスチャ。

"3d"

幅・高さ・深度を持つテクスチャ。"3d" テクスチャはマルチサンプル不可・フォーマットは3d対応（プレーンカラーフォーマットや一部パック／圧縮フォーマット）のみ。

6.1.2. テクスチャ用途

typedef [EnforceRange] unsigned long GPUTextureUsageFlags;
[Exposed=(Window, Worker), SecureContext]
namespace GPUTextureUsage {
    const GPUFlagsConstant COPY_SRC          = 0x01;
    const GPUFlagsConstant COPY_DST          = 0x02;
    const GPUFlagsConstant TEXTURE_BINDING   = 0x04;
    const GPUFlagsConstant STORAGE_BINDING   = 0x08;
    const GPUFlagsConstant RENDER_ATTACHMENT = 0x10;
};

GPUTextureUsage のフラグは、GPUTexture の作成後の用途を決定します：

COPY_SRC

コピー操作のソースとして利用可能（例：source引数としてcopyTextureToTexture() やcopyTextureToBuffer()）。

COPY_DST

コピー・書き込み操作のデスティネーションとして利用可能（例：destination引数としてcopyTextureToTexture() やcopyBufferToTexture()、writeTexture()のターゲット）。

TEXTURE_BINDING

シェーダでサンプル用テクスチャとしてバインド可能（例：GPUTextureBindingLayoutのバインドグループエントリ）。

STORAGE_BINDING

シェーダでストレージテクスチャとしてバインド可能（例：GPUStorageTextureBindingLayoutのバインドグループエントリ）。

RENDER_ATTACHMENT

レンダーパスのカラー／深度・ステンシルアタッチメントとして利用可能（例：GPURenderPassColorAttachment.viewや GPURenderPassDepthStencilAttachment.view）。

6.1.3. テクスチャの作成

createTexture(descriptor)

GPUTextureを作成します。

呼び出し元: GPUDevice this.

引数:

GPUDevice.createTexture(descriptor)メソッドの引数。

パラメータ	型	Nullable	Optional	説明
descriptor	GPUTextureDescriptor	✘	✘	作成するGPUTextureの説明。

戻り値: GPUTexture

コンテンツタイムライン手順：

1. ? GPUExtent3D形状の検証(descriptor.size)。

2. ? テクスチャフォーマット必要機能の検証（ descriptor.format、this.[[device]]）。

3. ? 各viewFormats要素のテクスチャフォーマット必要機能の検証（ descriptor.viewFormats、 this.[[device]]）。

4. tを! 新しいWebGPUオブジェクトの生成(this, GPUTexture, descriptor)とする。

5. t.width にdescriptor.size.widthを設定。

6. t.height にdescriptor.size.heightを設定。

7. t.depthOrArrayLayers にdescriptor.size.depthOrArrayLayersを設定。

8. t.mipLevelCount にdescriptor.mipLevelCountを設定。

9. t.sampleCount にdescriptor.sampleCountを設定。

10. t.dimension にdescriptor.dimensionを設定。

11. t.format にdescriptor.formatを設定。

12. t.usage にdescriptor.usageを設定。

13. thisのデバイスタイムラインでinitialization stepsを発行。

14. tを返す。

デバイスタイムライン initialization steps:

1. 以下の条件が満たされない場合検証エラーの生成、tの無効化、return。

   • GPUTextureDescriptorの検証(this, descriptor) がtrueを返す。

2. t.[[viewFormats]] にdescriptor.viewFormatsを設定。

3. 各ブロックがゼロのビット表現と等価な等価テクセル表現になるよう、tのデバイス割り当てを作成。

   割り当てが副作用なしに失敗した場合、 メモリ不足エラー生成、tの無効化、return。